InnoDB-MVCC多版本控制详解

简介: InnoDB-MVCC多版本控制详解

一、MVCC的定义

MVCC,全称Multi-Version Concurrency Control,即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法,一般在数据库系统中,实现对数据库的并发访问,在编程语言中实现事务内存。【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,也能做到不加锁,非阻塞并发读】


二、当前读、快照读

  • 当前读:像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读,为什么叫当前读?就是它读取的是记录的最新版本,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。
  • 快照读:像不加锁的select操作就是快照读,即不加锁的非阻塞读;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;之所以出现快照读的情况,是基于提高并发性能的考虑,快照读的实现是基于多版本并发控制,即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种,但它在很多情况下,避免了加锁操作,降低了开销;既然是基于多版本,即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本,而有可能是之前的历史版本


三、MVCC的好处

数据库并发场景有三种,分别为:

  • 读-读:不存在任何问题,也不需要并发控制
  • 读-写:有线程安全问题,可能会造成事务隔离性问题,可能遇到脏读,幻读,不可重复读
  • 写-写:有线程安全问题,可能会存在更新丢失问题,比如第一类更新丢失,第二类更新丢失

MVCC带来的好处是?

多版本并发控制(MVCC)是一种用来解决读-写冲突的无锁并发控制,也就是为事务分配单向增长的时间戳,为每个修改保存一个版本,版本与事务时间戳关联,读操作只读该事务开始前的数据库的快照。 所以MVCC可以为数据库解决以下问题


  • 在并发读写数据库时,可以做到在读操作时不用阻塞写操作,写操作也不用阻塞读操作,提高了数据库并发读写的性能【读写之间阻塞问题】
  • 同时还可以解决脏读,幻读,不可重复读等事务隔离问题,但不能解决更新丢失问题【事务隔离级别】
  • InnoDB 的 MVCC 采用了乐观锁的方式,读取数据时并不需要加锁,对于写操作,也只锁定必要的行。【降低死锁概率】
  • 一致性读也被称为快照读,当我们查询数据库在某个时间点的快照时,只能看到这个时间点之前事务提交更新的结果,而不能看到这个时间点之后事务提交的更新结果。【解决一致性读问题】

形成两个组合:


  • MVCC + 悲观锁:MVCC解决读写冲突,悲观锁解决写写冲突
  • MVCC + 乐观锁:MVCC解决读写冲突,乐观锁解决读写冲突

总结:

1.多版本并发控制(MVCC) 在一定程度上实现了读写并发,它只在 可重复读(REPEATABLE READ) 和 提交读(READ COMMITTED) 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和 MVCC 不兼容,因为 未提交读(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 可串行化(SERIALIZABLE) 则会对所有读取的行都加锁。


2.MVCC是否可以解决幻读问题呢?答案是有的情况下可以解决,有的情况下不可以解决。如果事务B中的读是快照读,那么MVCC版本控制可以解决幻读问题;如果事务B中使用的是当前读,那么MVCC无法解决幻读问题。


  • 快照读是基于MVCC和UndoLog来实现的,适用于简单Select语句;
  • 当前读是基于Gap锁来实现的,适用于Insert,Update,Delete,Select ... For Update, Select ... Lock In Share Mode语句,以及加锁了的Select语句;


相关文章
|
存储 编译器 C语言
【深入理解函数栈帧:探索函数调用的内部机制】
【深入理解函数栈帧:探索函数调用的内部机制】
366 0
|
网络协议 算法 网络性能优化
TCP滑动窗口、流量控制及拥塞控制详解
TCP滑动窗口、流量控制及拥塞控制详解
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 运维
基于WOA-CNN-BiLSTM-Attention、CNN-BiLSTM-Attention、WOA-CNN-BiLSTM、CNN-BiLSTM、BiLSTM、CNN6模型单变量时序预测一键对比研究
基于WOA-CNN-BiLSTM-Attention、CNN-BiLSTM-Attention、WOA-CNN-BiLSTM、CNN-BiLSTM、BiLSTM、CNN6模型单变量时序预测一键对比研究
210 7
|
关系型数据库 MySQL 数据库
MySQL高级篇——MVCC多版本并发控制
什么是MVCC、快照读与当前读、隐藏字段、Undo Log版本链、ReadView、举例说明、InnoDB 解决幻读问题
MySQL高级篇——MVCC多版本并发控制
|
存储 安全 Linux
Golang的GMP调度模型与源码解析
【11月更文挑战第11天】GMP 调度模型是 Go 语言运行时系统的核心部分,用于高效管理和调度大量协程(goroutine)。它通过少量的操作系统线程(M)和逻辑处理器(P)来调度大量的轻量级协程(G),从而实现高性能的并发处理。GMP 模型通过本地队列和全局队列来减少锁竞争,提高调度效率。在 Go 源码中,`runtime.h` 文件定义了关键数据结构,`schedule()` 和 `findrunnable()` 函数实现了核心调度逻辑。通过深入研究 GMP 模型,可以更好地理解 Go 语言的并发机制。
463 1
|
缓存 前端开发 JavaScript
Web应用性能优化策略
Web应用性能优化策略
315 105
|
机器学习/深度学习 人工智能 搜索推荐
深度学习在医疗影像诊断中的应用与前景####
本文深入探讨了深度学习技术在医疗影像诊断领域的应用现状、面临的挑战以及未来发展趋势。通过分析卷积神经网络(CNN)等深度学习模型在处理复杂医学图像时的优势,结合具体案例,如癌症早期检测、疾病分类及分割等方面取得的显著成果,展示了深度学习如何革新传统医疗影像分析方法。同时,文章也指出了数据隐私保护、模型解释性不足、临床集成难度大等问题,并展望了联邦学习、可解释AI、多模态融合等技术在解决这些问题上的潜力,为推动深度学习在医疗健康领域的更广泛应用提供了思路。 ####
714 0
|
Ubuntu Java Linux
如何检查 Java 版本是否兼容
要检查Java版本是否兼容,可在命令行输入“java -version”查看当前安装的Java版本,然后对比目标应用所需的Java版本,确保其满足要求。
922 1
|
小程序 JavaScript Java
商城|商城小程序|基于微信小程序的智慧商城系统设计与实现(源码+数据库+文档)
商城|商城小程序|基于微信小程序的智慧商城系统设计与实现(源码+数据库+文档)
466 1