MySQL架构与历史

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
云数据库 RDS PostgreSQL,高可用系列 2核4GB
简介: MySQL架构与历史

MySQL架构与历史

MySQL最重要,最与众不同的特性是它的存储引擎架构,这种架构的设计将查询处理,及其其他系统任务和数据的存储/提取相分离。这种处理和存储分离的设计可以在使用时根据性能,特性,以及其他需求来选择数据的存储方式。

MySQL逻辑架构

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第二层架构是MySQL比较有意思的地方,大多数的mysql的核心服务功能都在这一层,包括查询解析,分析,优化,缓存以及所有的内置函数,所有的跨存储引擎的功能都在这一层实现:存储过程,触发器,视图等。

第三层包含了存储引擎,存储引擎负责mysql中数据的存储和提取。

并发控制

读写锁

读锁是共享的,写锁是排他的。

锁粒度

一种提高共享资源的并发性的方式就是让锁定对象更有选择性,尽量只锁定需要修改的部分数据,而不是所有资源。

锁定的数据量越少,则系统的并发程度越高。

我们需要知道加锁也是要消耗资源的。

所以所谓的锁策略就是在锁的开销与数据的安全性之间寻求平衡。

表锁

表锁是MySQL中最基本的锁策略,他会锁定整张表。

写锁比读锁有更高的优先级

行级锁

行级锁可以最大程度地支持并发处理。

四种隔离级别

  1. READ UNCOMMITTED(未提交读)

事务可以读取未提交的数据,这也叫脏读。

  1. READ COMMITED(提交读)

一个事务开始时,只能看见已提交的事务所做的修改。也叫不可重复读

  1. REPEATABLE READ(可重复读)MYSQL默认事务隔离级别

可重复读解决了脏读的问题,

但是无法解决幻读,所谓幻读就是指当前某个事务在读取某个范围内的记录时,另外一个事务又在该范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围的记录时,就会产生幻行。

两个并发事务A、B。在T1这个时刻,事务A通过筛选条件获取到的记录是10条。此时并发事务B往数据库插入一条满足事务A查询条件的记录。这时A还没有结束,在事务内再次获取数据时以相同的条件筛选,结果筛选出了11条记录。这就是幻读。
  1. SERIALIZABLE(可串行化)

是最高的隔离级别,他通过强制事务串行执行,避免了前面所说的幻读问题。简单来说,SERIALIZABLE会在读取每一行数据上都加锁,所以就可能导致大量的超时和锁争用的问题

SQL隔离级别

隔离级别 脏读可能性 不可重复读可能性 幻读可能性 加锁读
READ UNCOMMITTTED Y Y Y N
READ COMMITED N Y Y N
REPEATABLE READ N N Y N
SERIALZABLE N N N Y

多版本并发控制MVCC

MVCC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现。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。

下面我们就介绍innodb的mvcc

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,一个保存了行的过期时间。当然存储的并不是实际的时间值,而是系统的版本号。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。

下面我们看一下在可重复读的隔离级别下,mvcc具体是如何操作的:

SELECT:

innodb会根据以下两个条件检查每行记录:

  1. innodb只查找版本号早于(小于等于)当前事务的数据行,这样呢就能保证事务读取的行,要么是在事务开始前已经存在的,要么是事务自身插入或者修改过的。
  2. 行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号。这可以保证事务读取到的行,在事务开始之前未被删除。(我再解释解释:就是说你当前读的这个数据,要么过期时间是空的,要么过期时间是大于当前事务的版本号的,这样你就可以去读了。)

只有符合上面两个条件的记录,才能返回作为查询结果。

INSERT

innodb为新插入的每一行保存当前的系统版本号为行版本号。

DELETE

innodb为删除的每一个行保存当前的系统版本号作为行删除标识。
UPDATE

innodb为插入一行新记录,保存当前系统版本号作为行版本号,同时保存当前系统的版本号到原来的行作为行删除标识。

mvcc只在可重复读,提交读两个隔离级别下工作

## mysql的存储引擎

innodb

innodb是MySQL的默认事务型引擎,也是最重要的,使用最广泛的存储引擎。他被设计用来处理大量的短期事务,短期事务大部分情况是正常提交的,很少会被回滚。 innodb的性能和自动崩溃恢复特性,使得他在非事务型存储需求中也很流行。

innodb采用mvcc来支持高并发,并且实现四个标准的隔离级别。其默认级别是可重复读,并且通过间隙锁策略防止幻读的出现。间隙锁使得innodb不仅仅锁定查询涉及的行,还会对索引中的间隙进行锁定,以防止幻影行的插入 。

MyISAM存储引擎

其实在mysql5.1之前的版本单,myisam是默认的存储引擎。myisam提供了大量的特性,包括全文索引,压缩,空间函数等,但是myisam不支持事务和行级锁,而且有一个毫无疑问的缺陷就是奔溃后无法安全恢复。尽管myisam引擎不支持事务,不支持奔溃后的安全恢复,但他绝不是一无是处的,对于只读的数据,或者表比较小,可以忍受修复操作,则依然可以继续使用myisam 。

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