MySQL相关(六)- 事务隔离级别的实现方案(MVCC)

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
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: MySQL相关(六)- 事务隔离级别的实现方案(MVCC)


正文中的絮絮叨叨

我们大家先思考一下,如果要解决读一致性的问题,保证一个事务中前后两次读取数据结果一致,实现事务隔离,应该怎么做?我们有哪一些方法呢?你的思路是什么样的呢?

总体上来说,我们有两大类的方案。

LBCC

第一种,我既然要保证前后两次读取数据一致,那么我读取数据的时候,锁定我要操作的数据,不允许其他的事务修改就行了。这种方案我们叫做基于锁的并发控制 Lock Based Concurrency Control(LBCC)。

如果仅仅是基于锁来实现事务隔离,一个事务读取的时候不允许其他时候修改,那就意味着不支持并发的读写操作,而我们的大多数应用都是读多写少的,这样会极大地影响操作数据的效率。

MVCC

所以我们还有另一种解决方案,如果要让一个事务前后两次读取的数据保持一致,那么我们可以在修改数据的时候给它建立一个备份或者叫快照,后面再来读取这个快照就行了。这种方案我们叫做多版本的并发控制 Multi Version Concurrency Control (MVCC)。

MVCC 的核心思想是: 我可以查到在我这个事务开始之前已经存在的数据,即使它在后面被修改或者删除了。在我这个事务之后新增的数据,我是查不到的。

  • 问题:这个快照什么时候创建?读取数据的时候,怎么保证能读取到这个快照而不是最新的数据?这个怎么实现呢?

InnoDB 为每行记录都实现了两个隐藏字段:

DB_TRX_ID,6 字节:插入或更新行的最后一个事务的事务 ID,事务编号是自动递增的(我们把它理解为创建版本号,在数据新增或者修改为新数据的时候,记录当前事务 ID)。

DB_ROLL_PTR,7 字节:回滚指针(我们把它理解为删除版本号,数据被删除或记录为旧数据的时候,记录当前事务 ID)。

我们把这两个事务 ID 理解为版本号。

第一个事务,初始化数据(检查初始数据)

//Transaction 1
begin;
insert into mvcctest values(NULL,'Jerry') ;
insert into mvcctest values(NULL,'jack') ;
commit;
复制代码

此时的数据,创建版本是当前事务 ID,删除版本为空:

id name 创建版本 删除版本
1 Jerry 1 undefined
2 jack 1 undefined

第二个事务,执行第 1 次查询,读取到两条原始数据,这个时候事务 ID 是 2:

// Transaction 2
begin;
select * from mvcctest ;  -- (1) 第一次查询
复制代码

第三个事务,插入数据:

// Transaction 3
begin;
insert into mvcctest values(NULL,'tom') ;
commit;
复制代码

此时的数据,多了一条 tom,它的创建版本号是当前事务编号,3:

id name 创建版本 删除版本
1 Jerry 1 undefined
2 jack 1 undefined
3 tom 3 undefined

第二个事务,执行第 2 次查询:

Transaction 2
select * from mvcctest ;  (2) 第二次查询
复制代码

MVCC 的查找规则:只能查找创建时间小于等于当前事务 ID 的数据,和删除时间大于当前事务 ID 的行(或未删除)。

也就是不能查到在我的事务开始之后插入的数据,tom 的创建 ID 大于 2,所以还是只能查到两条数据。

第四个事务,删除数据,删除了 id=2 jack 这条记录:

Transaction 4
begin;
delete from mvcctest where id=2;
commit;
复制代码

此时的数据,jack 的删除版本被记录为当前事务 ID,4,其他数据不变:

id name 创建版本 删除版本
1 Jerry 1 undefined
2 jack 1 4
3 tom 3 undefined

在第二个事务中,执行第 3 次查询:

Transaction 2
select * from mvcctest ;  (3) 第三次查询
复制代码

查找规则:只能查找创建时间小于等于当前事务 ID 的数据,和删除时间大于当前事务 ID 的行(或未删除)。

也就是,在我事务开始之后删除的数据,所以 jack 依然可以查出来。所以还是这两条数据。

第五个事务,执行更新操作,这个事务事务 ID 是 5:

Transaction 4
begin;
update mvcctest set name ='Mic' where id=1;
commit;
复制代码

此时的数据,更新数据的时候,旧数据的删除版本被记录为当前事务 ID 5(undo),产生了一条新数据,创建 ID 为当前事务 ID 5:

id name 创建版本 删除版本
1 Jerry 1 5
2 jack 1 4
3 tom 3 undefined
1 Mic 5 undefined

第二个事务,执行第 4 次查询:

// Transaction 2
select * from mvcctest ;  (4) 第四次查询
复制代码

查找规则:只能查找创建时间小于等于当前事务 ID 的数据,和删除时间大于当前事务 ID 的行(或未删除)。

因为更新后的数据 Mic 创建版本大于 2,代表是在事务之后增加的,查不出来。

而旧数据 Jerry 的删除版本大于 2,代表是在事务之后删除的,可以查出来。

通过以上演示我们能看到,通过版本号的控制,无论其他事务是插入、修改、删除,第一个事务查询到的数据都没有变化。

在 InnoDB 中,MVCC 是通过 Undo log 实现的。

Oracle、Postgres 等等其他数据库都有 MVCC 的实现。

需要注意,在 InnoDB 中,MVCC 和锁是协同使用的,这两种方案并不是互斥的。第一大类解决方案是锁,锁又是怎么实现读一致性的呢?

关于锁的知识已经在快马加鞭准备了,且听下回分解~




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
目录
相关文章
|
1月前
|
存储 SQL 关系型数据库
Mysql高可用架构方案
本文阐述了Mysql高可用架构方案,介绍了 主从模式,MHA模式,MMM模式,MGR模式 方案的实现方式,没有哪个方案是完美的,开发人员在选择何种方案应用到项目中也没有标准答案,合适的才是最好的。
155 3
Mysql高可用架构方案
|
1月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL MVCC全面解读:掌握并发控制的核心机制
【10月更文挑战第15天】 在数据库管理系统中,MySQL的InnoDB存储引擎采用了一种称为MVCC(Multi-Version Concurrency Control,多版本并发控制)的技术来处理事务的并发访问。MVCC不仅提高了数据库的并发性能,还保证了事务的隔离性。本文将深入探讨MySQL中的MVCC机制,为你在面试中遇到的相关问题提供全面的解答。
199 2
|
7天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
数据库数据恢复—Mysql数据库表记录丢失的数据恢复方案
Mysql数据库故障: Mysql数据库表记录丢失。 Mysql数据库故障表现: 1、Mysql数据库表中无任何数据或只有部分数据。 2、客户端无法查询到完整的信息。
|
4天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL进阶突击系列(04)事务隔离级别、AICD、CAP、BASE原则一直搞不懂? | 看这篇就够了
本文详细介绍了数据库事务的四大特性(AICD原则),包括原子性、隔离性、一致性和持久性,并深入探讨了事务并发问题与隔离级别。同时,文章还讲解了分布式系统中的CAP理论及其不可能三角关系,以及BASE原则在分布式系统设计中的应用。通过具体案例和图解,帮助读者理解事务处理的核心概念和最佳实践,为应对相关技术面试提供了全面的知识准备。
|
2月前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL的事务隔离级别
【10月更文挑战第17天】MySQL的事务隔离级别
125 43
|
27天前
|
关系型数据库 MySQL
mysql事务特性
原子性:一个事务内的操作统一成功或失败 一致性:事务前后的数据总量不变 隔离性:事务与事务之间相互不影响 持久性:事务一旦提交发生的改变不可逆
|
1月前
|
关系型数据库 MySQL
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
69 5
|
25天前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
MySQL事务隔离级别及默认隔离级别的设置
在数据库系统中,事务隔离级别是一个关键的概念,它决定了事务在并发执行时如何相互隔离。MySQL提供了四种事务隔离级别,每种级别都解决了不同的并发问题。本文将详细介绍这些隔离级别以及MySQL的默认隔离级别。
|
1月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL MVCC深度解析:掌握并发控制的艺术
【10月更文挑战第23天】 在数据库领域,MVCC(Multi-Version Concurrency Control,多版本并发控制)是一种重要的并发控制机制,它允许多个事务并发执行而不产生冲突。MySQL作为广泛使用的数据库系统,其InnoDB存储引擎就采用了MVCC来处理事务。本文将深入探讨MySQL中的MVCC机制,帮助你在面试中自信应对相关问题。
157 3
|
1月前
|
关系型数据库 MySQL
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
40 1