MySQL 高级 —— MVCC 多版本并发控制

引言

MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑,它们一般都同时实现了多版本并发控制——MVCC。包括其他数据库如Oracle等,由于MVCC并没有一个统一的实现标准,因此它们的实现原理都不尽相同。

MVCC简介

可以认为MVCC是行级锁的一个变种。但是它在很多情况下避免了加锁操作,因此开销很低。一般都实现了非阻塞的读操作,同时写操作也只是锁定必要的行。

MVCC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说,不管需要执行多长时间,每个事务看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同,每个事务对同一张表,同一时刻看到的数据可能是不一样的。

MVCC的不同实现,大致可分为乐观派并发控制,和悲观派并发控制

InnoDB的MVCC,是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。这两个列,一个保存了行的创建时间,一个保存行的过期时间(或删除时间)。但存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号。每开始一个新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。

这里可以简单了解一下在REPEATABLE READ 隔离级别下,MVCC具体是如何查询的。

InnoDB会根据一下两个条件检查每行记录:

1、InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行,即行的版本号小于或等于事务的系统版本号。这样可以确保事务读取的行,要么是在事务开始前已经存在的,要么是事务自身插入或修改过的。

2、行的删除版本号要么未定义,要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行,在事务开始之前未被删除。

只有符合上述两个条件的记录,才能返回作为查询结果。

保存这两个额外的系统版本号,使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操作很简单,性能很好,并且也能保证只会读取到符合标准的行。

MVCC只在REPEATABLE READ 和 READ COMMITTED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别和MVCC不兼容。因为READ UNCOMMITTED总是读取最新的数据行,而不是符合当前事务版本的数据行;而SERIALIZABLE则会对所有读取的行都加锁

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