MySQL--MVCC

1、MVCC简介

1.1 什么是MVCC

MVCC(全称Multi-Version Concurrent Control)是一种多版本并发控制机制。

1.2 MVCC是为了解决什么问题

  • 大多数MYSQL事务型存储引擎,如InnoDB, Falcon以及PBXT都不使用一种简单的行锁机制。事实上,他们都和MVCC多版本控制一起来使用。
  • 锁机制可以控制并发操作,但是其系统开销较大,而MVCC可以在大多数情况下代替行级锁,使用MVCC能降低其系统开销。

1.3 MVCC实现

MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。不同存储引擎的MVCC实现不同,典型的有乐观并发控制和悲观并发开销。

2、MVCC 具体实现

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,一个保存了这个行的创建时间,另一个保存的是行的删除时间。这里存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号,每开始一个新的事务,系统版本号就会自动递增,事务开始时刻的系统版本号会作为事务的ID。下面看一下在REPEATABLE READ 隔离级别下,MVCC具体是如何操作的。

2.1 简单的例子

create table user (
uid int primary key auto_increment,
name varchar(20));

INSERT
InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为版本号。假设系统的版本号从1开始,第一个事务ID为1.

start transaction;
insert into user values(NULL, 'Hans');
insert into user values(NULL, 'Will');
insert into user values(NULL, 'Jack');
commit;

对应的数据中的表如下(后面两列隐藏,我们通过查询语句看不到)

uid name 创建时间(事务ID) 删除时间(事务ID)
1 Hans 1 undefined
2 Will 1 undefined
3 Jack 1 undefined

SELECT
InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录,查询结果必须同时满足这两个条件。
1、InnoDB只会查找版本早于当前事务版本的数据行(即行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号),这样可以确保事务读取的行,要么是在事务开始前已经存在,要么是事务自身插入或修改过。
2、行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号,这可以确保事务读取到的行,在事务开始之前未被删除。

DELETE
InnoDB会为删除的每一行保存当前系统的版本号(事务的ID)作为删除标识。
第二个事务,ID为2

start transaction;
select * from user;  //(s 1)
select * from user;  //(s 2)
commit;

假设1
假设在执行这个事务ID 为2的过程中,刚执行到(s 1),这时,有另一个事务ID为3往这个表里插入了一条数据;

start transaction;
insert into user values(NULL, 'Charles');
commit;

这时表中数据如下:

uid name 创建时间() 删除时间()
1 Hans 1 undefined
2 Will 1 undefined
3 Jack 1 undefined
4 Charles 3 undefined

由于user表uid=4的数据创建时间事务ID为3,执行当前事务的ID为2,而InnoDB只会查找事务ID小于等于当前事务ID的数据行,所以uid=4的数据在执行事务2中的(s 2)时不会被检索出来。

假设2
假设子啊执行事务ID为2的过程中,刚执行到(s 1),事务执行完事务3后,有执行事务4:

start transaction;
delete from user where id=1;
commit;

此时数据表如下:

uid name 创建时间() 删除时间()
1 Hans 1 4
2 Will 1 undefined
3 Jack 1 undefined
4 Charles 3 undefined

接着执行事务ID为2的事务(s 2),根据select检索条件知道,它只会检索创建时间小于当前事务ID和删除时间大于当前事务的行。检索出数据如下:

uid name 创建时间() 删除时间()
1 Hans 1 4
2 Will 1 undefined
3 Jack 1 undefined

UPDATE
InnoDB执行UPDATE,实际上市新插入了一行记录,并保存期创建时间为当前事务的ID,同时保存当前事务ID到要UPDATE的行的删除时间。
假设3
假设在执行完事务2的(s 1)后,其他用户执行了事务3,4,又有一个用户对这张表执行了UPDATE的操作:
第5个事务:

start transaction;
update user set name='Jucy' where id=2;
commit;

得到如下表:

uid name 创建时间() 删除时间()
1 Hans 1 4
2 Will 1 5
3 Jack 1 undefined
4 Charles 3 undefined
2 Jucy 5 undefined

继续执行事务2的(s 2),会得到如下表

uid name 创建时间() 删除时间()
1 Hans 1 4
2 Will 1 5
3 Jack 1 undefined

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