简述Mysql InnoDB的MVCC机制

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: 简述Mysql InnoDB的MVCC机制

什么是MVCC

MVCC是Multi-Version Concurrency Control的缩写,也就是多版本并发控制。在Mysql InnoDB中用来处理读写冲突,实现非阻塞并发读,以达到更好的数据库并发性能。

当前读和快照读

说到MVCC,就不得不提当前读和快照读。

  • 当前读
    当前读,顾名思义就是读取当前的最新数据。比如select for updateselect lock in share modeupdateinsertdelete等都属于当前读,因为这些操作都会对数据进行加锁,避免其他并发事务不能修改当前记录,以保证读取到的是最新数据。
  • 快照读
    快照读就是读取某一时刻的记录,读取这样的数据是不需要加锁的。比如select操作就是快照读,这样处理可以有效提升数据库的并发读写能力。快照读的实现就是基于MVCC。

也就是说,当前读和快照读的区别就在于:当前读是加锁的,是悲观锁的实现;快照读是不加锁的,基于MVCC实现;

MVCC解决了什么问题

  • 数据库读写并发能力
    在并发读写数据时,可以做到在读写操作不用相互阻塞,提升数据库并发读写性能;因为select操作是快照读,updateinsertdelete操作是当前读,两者不会相互阻塞;
  • 解决脏读、不可重复读、幻读等问题
    MVCC与Read View结合可以解决脏读、不可重复读、幻读事务隔离问题;

MVCC是怎么实现的

MVCC设计出来的目的就是为了解决读写冲突,它的实现主要依赖于4个隐式字段、undolog、Read View;

  • 隐式字段
    数据库在每一行数据记录外额外增加了3个隐式字段:
DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR DELETED_BIT
隐藏主键 事务ID 回滚指针 记录被更新或者被删除标记

1.隐藏主键:隐含的自增ID,如果数据表没有设置主键,InnoDB会自动以DB_ROW_ID生成一个聚簇索引;

2.事务ID:记录创建这条记录/或者最后一次修改这条记录的事务ID;

3.回滚指针:记录这条记录的上一个版本;

4.记录被更新或者被删除标记:修改操作是给当前记录打上DELETED_BIT=true的标记,另外再创建一条新记录;删除操作是给当前记录打上DELETED_BIT=true的标记;都不是真正地把数据删掉;

  • undo日志

除了查询操作不会记录undo log外,其他的updateinsertdelete操作都会记录对应的undo log;

1.比如有一个user表已经插入一条新记录,name=zouwei,age=28,隐藏主键为1:

image.png

2.现在再来一个事务1针对该记录的name做出修改,改名为Z

  • 在事务1修改该记录时,数据库先给该记录加上排他锁;
  • 然后再把当前记录拷贝一份到undo log中,DELETED_BIT设置为true;
  • 拷贝完毕后,修改改记录name=Z,并把DB_TRX_ID设置为1,DB_ROLL_PTR指向undlog中的副本,也就是当前记录的上一个版本;
  • 事务提交,释放排他锁;

image.png

  • 3.再来一个事务2修改该记录的age=30
  • 在事务2修改该记录时,同样先给该记录加上排他锁;
  • 然后再把当前记录拷贝一份到undo log中,DELETED_BIT设置为true;
  • 拷贝完毕后,修改改记录age=30,并把DB_TRX_ID设置为2,DB_ROLL_PTR指向undlog中的副本,也就是当前记录的上一个版本;
  • 事务提交,释放排他锁;

image.png

  • 也就是说,不同事务针对同一记录做修改,undo log会产生该记录的版本链条,链首是该记录的最新旧数据,链尾是该记录的最早旧数据;
  • Read ViewRead View就是在事务中,执行快照读操作时,生成的读视图;在该事务执行快照读的那一刻,会生成数据库当前的一个快照,记录并维护了当前活跃的事务ID(事务ID被分配时是递增的);Read View的作用就是用来判断在执行快照读时,当前事务在undo log链中,哪些旧数据是可以被看见的;Read View可见性算法大致如下:

Read View中包含大概三个全局属性:

1.trx_list:未提交事务ID列表;

2.up_limit_id:trx_list中的最小事务ID;

3.low_limit_id:创建视图那一刻,下一个系统尚未分配的事务ID;

  • 在undo log中,DB_TRX_ID小于up_limit_id的记录都是可见的;
  • 如果DB_TRX_ID大于low_limit_id,那么说明该记录时在创建Read View后写进来的,那肯定是不可见的;
  • 那么还要检测DB_TRX_ID是否在trx_list中,如果不在,那么说明事务已经提交,那么该记录可见,否则说明该事务还未提交,不可见;

Read View在RR隔离级别和RC隔离级别的区别

  • 在RR隔离级别下,事务对某条记录的第一次快照读会创建一个Read View,此后再调用快照读的时候,使用的还是同一个Read View;所以当前事务只要在其他事务提交之前使用过快照读,那么即使其他事务已经提交了,因为使用的是同一个Read View,所以依然还是看不见提交的数据;
  • 在RC隔离级别下,每一次快照读都会重新生成一个新的Read View,所以我们就可以在RC隔离级别下看到其他事务提交的数据;


相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
15天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
【赵渝强老师】MySQL InnoDB的数据文件与重做日志文件
本文介绍了MySQL InnoDB存储引擎中的数据文件和重做日志文件。数据文件包括`.ibd`和`ibdata`文件,用于存放InnoDB数据和索引。重做日志文件(redo log)确保数据的可靠性和事务的持久性,其大小和路径可由相关参数配置。文章还提供了视频讲解和示例代码。
123 11
【赵渝强老师】MySQL InnoDB的数据文件与重做日志文件
|
15天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
【赵渝强老师】MySQL InnoDB的表空间
InnoDB是MySQL默认的存储引擎,主要由存储结构、内存结构和线程结构组成。其存储结构分为逻辑和物理两部分,逻辑存储结构包括表空间、段、区和页。表空间是InnoDB逻辑结构的最高层,所有数据都存放在其中。默认情况下,InnoDB有一个共享表空间ibdata1,用于存放撤销信息、系统事务信息等。启用参数`innodb_file_per_table`后,每张表的数据可以单独存放在一个表空间内,但撤销信息等仍存放在共享表空间中。
|
15天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
【赵渝强老师】MySQL InnoDB的段、区和页
MySQL的InnoDB存储引擎逻辑存储结构与Oracle相似,包括表空间、段、区和页。表空间由段和页组成,段包括数据段、索引段等。区是1MB的连续空间,页是16KB的最小物理存储单位。InnoDB是面向行的存储引擎,每个页最多可存放7992行记录。
|
15天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
【赵渝强老师】MySQL的InnoDB存储引擎
InnoDB是MySQL的默认存储引擎,广泛应用于互联网公司。它支持事务、行级锁、外键和高效处理大量数据。InnoDB的主要特性包括解决不可重复读和幻读问题、高并发度、B+树索引等。其存储结构分为逻辑和物理两部分,内存结构类似Oracle的SGA和PGA,线程结构包括主线程、I/O线程和其他辅助线程。
【赵渝强老师】MySQL的InnoDB存储引擎
|
14天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
12 PHP配置数据库MySQL
路老师分享了PHP操作MySQL数据库的方法,包括安装并连接MySQL服务器、选择数据库、执行SQL语句(如插入、更新、删除和查询),以及将结果集返回到数组。通过具体示例代码,详细介绍了每一步的操作流程,帮助读者快速入门PHP与MySQL的交互。
29 1
|
16天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
go语言数据库中mysql驱动安装
【11月更文挑战第2天】
30 4
|
1月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
Mysql(4)—数据库索引
数据库索引是用于提高数据检索效率的数据结构,类似于书籍中的索引。它允许用户快速找到数据,而无需扫描整个表。MySQL中的索引可以显著提升查询速度,使数据库操作更加高效。索引的发展经历了从无索引、简单索引到B-树、哈希索引、位图索引、全文索引等多个阶段。
64 3
Mysql(4)—数据库索引
|
23天前
|
监控 关系型数据库 MySQL
数据库优化:MySQL索引策略与查询性能调优实战
【10月更文挑战第27天】本文深入探讨了MySQL的索引策略和查询性能调优技巧。通过介绍B-Tree索引、哈希索引和全文索引等不同类型,以及如何创建和维护索引,结合实战案例分析查询执行计划,帮助读者掌握提升查询性能的方法。定期优化索引和调整查询语句是提高数据库性能的关键。
117 1
|
25天前
|
关系型数据库 MySQL Linux
在 CentOS 7 中通过编译源码方式安装 MySQL 数据库的详细步骤,包括准备工作、下载源码、编译安装、配置 MySQL 服务、登录设置等。
本文介绍了在 CentOS 7 中通过编译源码方式安装 MySQL 数据库的详细步骤,包括准备工作、下载源码、编译安装、配置 MySQL 服务、登录设置等。同时,文章还对比了编译源码安装与使用 RPM 包安装的优缺点,帮助读者根据需求选择最合适的方法。通过具体案例,展示了编译源码安装的灵活性和定制性。
77 2
|
28天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL vs. PostgreSQL:选择适合你的开源数据库
在众多开源数据库中,MySQL和PostgreSQL无疑是最受欢迎的两个。它们都有着强大的功能、广泛的社区支持和丰富的生态系统。然而,它们在设计理念、性能特点、功能特性等方面存在着显著的差异。本文将从这三个方面对MySQL和PostgreSQL进行比较,以帮助您选择更适合您需求的开源数据库。
104 4
下一篇
无影云桌面