【MySQL事务篇】多版本并发控制(MVCC)

多版本并发控制(MVCC)

文章目录

  • 多版本并发控制(MVCC)
    • 1. 概述
    • 2. 快照读与当前读
      • 2.1 快照读
      • 2.2 当前读
    • 3. MVCC实现原理之ReadView
      • 3.1 ReadView概述
      • 3.2 设计思路
      • 3.3 ReadView的规则
      • 3.4 MVCC整体操作流程
    • 4. 举例说明
      • 4.1 READ COMMITTED隔离级别下
      • 4.2 REPEATABLE READ隔离级别下
    • 5. 总结

1. 概述

MVCC （Multiversion Concurrency Control），多版本并发控制。顾名思义，MVCC 是通过数据行的多个版本管理来实现数据库的 并发控制 。这项技术使得在InnoDB的事务隔离级别下执行 一致性读 操作有了保证。换言之，就是为了查询一些正在被另一个事务更新的行，并且可以看到它们被更新之前的值，这样在做查询的时候就不用等待另一个事务释放锁。

2. 快照读与当前读

MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了提高数据库并发性能，用更好的方式去处理 读-写冲突 ，做到即使有读写冲突时，也能做到 不加锁 ， 非阻塞并发读 ，而这个读指的就是 快照读 , 而非 当前读 。当前读实际上是一种加锁的操作，是悲观锁的实现。而MVCC本质是采用乐观锁思想的一种方式。

2.1 快照读

快照读又叫一致性读，读取的是快照数据。不加锁的简单的 SELECT 都属于快照读，即不加锁的非阻塞读；比如这样：

SELECT * FROM player WHERE ...

快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读。

2.2 当前读

当前读读取的是记录的最新版本（最新数据，而不是历史版本的数据），读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。加锁的 SELECT，或者对数据进行增删改都会进行当前读。比如：

SELECT * FROM student LOCK IN SHARE MODE; # 共享锁
SELECT * FROM student FOR UPDATE; # 排他锁
INSERT INTO student values ... # 排他锁
DELETE FROM student WHERE ... # 排他锁
UPDATE student SET ... # 排他锁

3. MVCC实现原理之ReadView

MVCC 的实现依赖于：隐藏字段、Undo Log、Read View。

3.1 ReadView概述

在MVCC 机制中，多个事务对同一个行记录进行更新会产生多个历史快照，这些历史快照保存在 Undo Log 里。如果一个事务想要查询这个行记录，需要读取哪个版本的行记录呢? 这时就需要用到 ReadView 了，它帮我们解决了行的可见性问题。

ReadView 就是事务A在使用MVCC机制进行快照读操作时产生的读视图。当事务启动时，会生成数据库系统当前的一个快照，InnoDB 为每个事务构造了一个数组，用来记录并维护系统当前 活跃事务 的ID(“活跃”指的就是，启动了但还没提交)。

3.2 设计思路

使用 READ UNCOMMITTED 隔离级别的事务，由于可以读到未提交事务修改过的记录，所以直接读取记录的最新版本就好了。

使用 SERIALIZABLE 隔离级别的事务，InnoDB规定使用加锁的方式来访问记录。

使用 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 隔离级别的事务，都必须保证读到 已经提交了的 事务修改过的记录。假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交，是不能直接读取最新版本的记录的，核心问题就是需要判断版本链中的哪个版本是当前事务可见的，这是ReadView要解决的主要问题。

ReadView中主要包含4个比较重要的内容，分别如下：

  1. creator_trx_id ，创建这个 Read View 的事务 ID

    只有在对表中的记录做改动时（执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时）才会为事务分配事务id，否则在一个只读事务中的事务id值都默认为0。

  2. trx_ids ，表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的 事务id列表

  3. up_limit_id ，活跃的事务中最小的事务 ID

  4. low_limit_id，表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的 id 值。low_limit_id 是系统最大的事务id值，这里要注意是系统中的事务id，需要区别于正在活跃的事务ID

    low_limit_id并不是trx_ids中的最大值，事务id是递增分配的。比如，现在有id为1，2，3这三个事务，之后id为3的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时，trx_ids就包括1和2，up_limit_id的值就是1，low_limit_id的值就是4

3.3 ReadView的规则

有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见。

  1. 如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的 creator_trx_id 值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。
  2. 如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的 up_limit_id 值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。
  3. 如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的 low_limit_id 值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
  4. 如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的 up_limit_id 和 low_limit_id 之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在 trx_ids 列表中。
  • 如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问。
  • 如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问

3.4 MVCC整体操作流程

下当查询一条记录的时候，系统如何通过MVCC找到它：

  1. 首先获取事务自己的版本号，也就是事务 ID；
  2. 获取 ReadView；
  3. 查询得到的数据，然后与 ReadView 中的事务版本号进行比较；
  4. 如果不符合 ReadView 规则，就需要从 Undo Log 中获取历史快照；
  5. 最后返回符合规则的数据。

如果版本链中的最后一个版本也不可见，则该条记录对该事务完全不可见，查询结果就不包含该记录。

在隔离级别为 读已提交（Read Committed）时，一个事务中的每一次 SELECT 查询都会重新获取一次 Read View。

事务说明
begin;
select * from student where id >2;获取一次Read View
…
select * from student where id >2;获取一次Read View
commit;

此时同样的查询语句都会重新获取一次 Read View，这时如果 Read View 不同，就可能产生不可重复读或者幻读的情况。

当隔离级别为 可重复读 的时候，就避免了不可重复读，这是因为一个事务只在第一次 SELECT 的时候会获取一次 Read View，而后面所有的 SELECT 都会复用这个 Read View，如下表所示：

在这里插入图片描述

4. 举例说明

4.1 READ COMMITTED隔离级别下

READ COMMITTED ：每次读取数据前都生成一个ReadView。

现在有两个 事务id 分别为 10 、 20 的事务在执行：

# Transaction 10
BEGIN;
UPDATE student SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="王五" WHERE id=1;
# Transaction 20
BEGIN;
# 更新了一些别的表的记录
...

此刻，表student 中 id 为 1 的记录得到的版本链表如下所示：

在这里插入图片描述

假设现在有一个使用 READ COMMITTED 隔离级别的事务开始执行：

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务
BEGIN;
# SELECT1：Transaction 10、20未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'

之后，我们把 事务id 为 10 的事务提交一下：

# Transaction 10
BEGIN;
UPDATE student SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="王五" WHERE id=1;
COMMIT;

然后再到 事务id 为 20 的事务中更新一下表 student 中 id 为 1 的记录：

# Transaction 20
BEGIN;
# 更新了一些别的表的记录
...
UPDATE student SET name="钱七" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="宋八" WHERE id=1;

此刻，表student中 id 为 1 的记录的版本链就长这样：

在这里插入图片描述

然后再到刚才使用 READ COMMITTED 隔离级别的事务中继续查找这个 id 为 1 的记录，如下：

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务
BEGIN;
# SELECT1：Transaction 10、20均未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'
# SELECT2：Transaction 10提交，Transaction 20未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'王五'

4.2 REPEATABLE READ隔离级别下

使用 REPEATABLE READ 隔离级别的事务来说，只会在第一次执行查询语句时生成一个 ReadView ，之后的查询就不会重复生成了

比如，系统里有两个 事务id 分别为 10 、 20 的事务在执行：

# Transaction 10
BEGIN;
UPDATE student SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="王五" WHERE id=1;
# Transaction 20
BEGIN;
# 更新了一些别的表的记录
...

此刻，表student 中 id 为 1 的记录得到的版本链表如下所示：

在这里插入图片描述

假设现在有一个使用 REPEATABLE READ 隔离级别的事务开始执行：

# 使用REPEATABLE READ隔离级别的事务
BEGIN;
# SELECT1：Transaction 10、20未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'

之后，我们把 事务id 为 10 的事务提交一下，就像这样：

# Transaction 10
BEGIN;
UPDATE student SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="王五" WHERE id=1;
COMMIT;

然后再到 事务id 为 20 的事务中更新一下表 student 中 id 为 1 的记录：

# Transaction 20
BEGIN;
# 更新了一些别的表的记录
...
UPDATE student SET name="钱七" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="宋八" WHERE id=1;

此刻，表student 中 id 为 1 的记录的版本链长这样：

在这里插入图片描述

然后再到刚才使用 REPEATABLE READ 隔离级别的事务中继续查找这个 id 为 1 的记录，如下：

# 使用REPEATABLE READ隔离级别的事务
BEGIN;
# SELECT1：Transaction 10、20均未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'
# SELECT2：Transaction 10提交，Transaction 20未提交
SELECT * FROM student WHERE id = 1; # 得到的列name的值仍为'张三'

5. 总结

这里介绍了 MVCC 在 READ COMMITTD 、 REPEATABLE READ 这两种隔离级别的事务在执行快照读操作时访问记录的版本链的过程。这样使不同事务的 读-写 、 写-读 操作并发执行，从而提升系统性能。

核心点在于 ReadView 的原理， READ COMMITTD 、 REPEATABLE READ 这两个隔离级别的一个很大不同就是生成ReadView的时机不同：

  • READ COMMITTD 在每一次进行普通SELECT操作前都会生成一个ReadView
  • REPEATABLE READ 只在第一次进行普通SELECT操作前生成一个ReadView，之后的查询操作都重复使用这个ReadView

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/133265.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

四.pyqt5 登录界面和功能

四.pyqt5 登录界面和功能

一.使用qt creator 设置登录界面 主界面为之前设计的界面 from123.py 文章地址：三.listview或tableviw显示 二.导出ui文件为py文件 # from123.py 为导出 py文件 form.ui 为 qt creator创造的 ui 文件 pyuic5 -o x:\xxx\Fromlogin20230809.py form.ui三.python 显…
阅读更多...
网上书店项目

网上书店项目

源码下载地址 支持：远程部署/安装/调试、讲解、二次开发/修改/定制 程序运行视频查看 管理员 图书管理 添加图书 删除图书(可批量删除) 修改图书 查看图书(分页查看) 图书上下架(可批量处理) 图书推荐（新品推荐、精品推荐，可批量处理&#…
阅读更多...
关于 HTML 的一切：初学者指南

关于 HTML 的一切：初学者指南

HTML 代表超文本标记语言，是用于创建网页和 Web 应用程序的标准语言。 本指南将全面介绍 HTML，涵盖从基本语法和语义到更高级功能的所有内容。 我的目标是用简单的术语解释 HTML，以便即使没有编码经验的人也能学习如何使用 HTML 构建网页。…
阅读更多...
【寒武纪（4）】图像处理硬件加速，基于CNCVE

【寒武纪（4）】图像处理硬件加速，基于CNCVE

基本概念 1、handle 句柄标识不同任务 2、对于调用上，支持阻塞和非阻塞。使用bInstant标识。 3、查询query可以确认调用是否完成 4、及时刷新cache。CNCVE 硬件的唯一数据来源是DDR，防止CPU访问导致cache内存干扰，需要调用cnsysMacheOperate…
阅读更多...
Centos7上Python克隆与对网页完整截图

Centos7上Python克隆与对网页完整截图

有用的话谢谢点赞~ 安装Python3.11 cd /root wget https://www.python.org/ftp/python/3.11.0/Python-3.11.0.tgz tar -xzf Python-3.11.0.tgz yum -y install gcc zlib zlib-devel libffi libffi-devel yum install readline-devel yum install openssl-devel openssl11 ope…
阅读更多...
【qemu逃逸】GACTF2020-babyqemu

【qemu逃逸】GACTF2020-babyqemu

前言 虚拟机用户名：root 无密码 设备逆向 题目去掉的符号，经过逆向分析，实例结构体如下： 可以看到 arr_int_8 数组后面存在一个函数指针，不用想基本上就是劫持该函数指针了。 denc_mmio_read 函数 这里存在越界读…
阅读更多...
[100天算法】-x 的平方根（day 61）

[100天算法】-x 的平方根（day 61）

题目描述 实现 int sqrt(int x) 函数。计算并返回 x 的平方根，其中 x 是非负整数。由于返回类型是整数，结果只保留整数的部分，小数部分将被舍去。示例 1:输入: 4 输出: 2 示例 2:输入: 8 输出: 2 说明: 8 的平方根是 2.82842...,由于返回类型…
阅读更多...
盘点苹果手机导出照片到电脑的3个方法！

盘点苹果手机导出照片到电脑的3个方法！

大家都知道，手机中的照片是非常占用空间的。特别是对喜欢拍照的女生来说，每一张照片都很珍贵，并且也不舍得删除，所以想要将照片导出到电脑上进行保存。这样，也方便以后进行恢复与查看。 对于想要将苹果手机上的照片导…
阅读更多...
英飞凌TLF35584规格书中文

英飞凌TLF35584规格书中文

官网： 英飞凌TLF35584QVVS2 TLF35584_SPI： 1 Overview2 Block Diagram3 Pin Configuration3.1 Pin Assignment - PG-VQFN-48 4 General Product Characteristics4.1 Absolute Maximum Ratings 绝对最大额定值4.2 Functional Range4.3 Thermal Resistance…
阅读更多...
2.9 CSS 响应式布局

2.9 CSS 响应式布局

1.媒体：media 媒体类型： all：检测所有设备。screen：检测电子屏幕，包括:电脑屏幕、平板屏幕、手机屏幕等。print：检测打印机 媒体特性： width：检测视口宽度。max-width：…
阅读更多...
【Spring】bean的配置

【Spring】bean的配置

文章目录 1. 前言2. name3. lazy-init4. init-method5. destroy-method6. factory-method和factory-bean 1. 前言 在之前的文章中.写到过bean的常用配置,当时只是介绍了bean标签中的常用属性配置:class,id和scope这三个属性. 不熟的小伙伴可以看一下这篇文章:【Spring】IOC容器…
阅读更多...
利用mybatis-plus的分页插件在xml文件中联表查询实现分页（MySQL数据库）

利用mybatis-plus的分页插件在xml文件中联表查询实现分页（MySQL数据库）

文章目录 准备工作Mybatis-Plus分页插件配置进行分页测试domain层Controller层Service层ServiceImplMapper层分页接口测试带其他条件的分页查询 自定义的 mapper#method（xml文件中） 使用分页domain层Controller层Service层ServiceImplMapper层UserMapper…
阅读更多...
在搜索引擎中屏蔽csdn

在搜索引擎中屏蔽csdn

csdn是一个很好的技术博客，里面信息很丰富，我也喜欢在csdn上做技术笔记。 但是CSDN体量太大，文章质量良莠不齐。当在搜索引擎搜索技术问题时，搜索结果中CSDN的内容占比太多，导致难以从其他优秀的博客平台中获取信息。因…
阅读更多...
LLM时代中的分布式AI

LLM时代中的分布式AI

深度学习相较传统机器学习模型，对算力有更高的要求。尤其是随着深度学习的飞速发展，模型体量也不断增长。于是，前几年，我们看到了芯片行业的百家争鸣和性能指标的快速提升。正当大家觉得算力问题已经得到较大程度的缓解时&#xf…
阅读更多...
Python机器学习算法入门教程（第三部分）

Python机器学习算法入门教程（第三部分）

接着Python机器学习算法入门教程（第二部分），继续展开描述。 十三、sklearn实现KNN分类算法 Pyhthon Sklearn 机器学习库提供了 neighbors 模块，该模块下提供了 KNN 算法的常用方法，如下所示： 类方法说明…
阅读更多...
OriginOS 4里的大模型，藏着智能终端厂商们的大金矿

OriginOS 4里的大模型，藏着智能终端厂商们的大金矿

监制 | 何玺 排版 | 叶媛 未来智能终端是什么模样，又将如何发展？ 刚刚结束的vivo 2023开发者大会，vivo带来了自研蓝心大模型、OriginOS 4、自研蓝河操作系统BlueOS等最新成果。 蓝心大模型加持下的OriginOS 4，带来了太多的惊喜…
阅读更多...
《国产服务器操作系统发展报告（2023）》重磅发布

《国产服务器操作系统发展报告（2023）》重磅发布

11月1日，《国产服务器操作系统发展报告（2023）》（以下简称“报告”）在 2023 云栖大会上正式发布，开放原子开源基金会理事长孙文龙、中国信息通信研究院副总工程师石友康、阿里云基础软件部副总裁马涛、浪潮信…
阅读更多...
呆头鹅-全自动视频混剪，批量剪辑批量剪视频，探店带货系统，精细化顺序混剪，故事影视解说，视频处理大全，精细化顺序混剪，多场景裂变，多视频混剪

呆头鹅-全自动视频混剪，批量剪辑批量剪视频，探店带货系统，精细化顺序混剪，故事影视解说，视频处理大全，精细化顺序混剪，多场景裂变，多视频混剪

视频闪闪-全自动视频混剪，探店带货系统，多视频混剪，让你成为视频处理大师！ 一、全自动视频混剪 www.shipinshanshan.com 你是否曾经厌烦于冗长的视频剪辑过程？是否曾经为了一个短短的混剪视频而熬夜加班？现…
阅读更多...
Qt对Opengl的支持情况

Qt对Opengl的支持情况

Qt提供了对OpenGL的广泛支持，这对于开发需要复杂图形处理的机器视觉软件尤为重要。以下是Qt对OpenGL支持的一些关键方面： 1. 用户界面开发方法: Qt有两种主要的用户界面开发方式：Qt Quick和Qt Widgets。这两种方式都支持与OpenGL图形API的代…
阅读更多...
最新版Office2024安装教程

最新版Office2024安装教程

一. 介绍：Office版本都是每三年发布一个版本，从Office 2007、2010、2013、2016、2019，2021到现在的2024。 二. 下载： http://dt1.8tupian.net/2/29913a54b1000.pg3三. 安装教程： 1.用到的软件是开源的脚本&#xff0c…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023