Analyse du principe MySQL MVCC : pourquoi est-ce le meilleur choix pour le contrôle de concurrence ?

Analyse du principe MySQL MVCC : pourquoi est-ce le meilleur choix pour le contrôle de concurrence ?

Dans une base de données relationnelle, la cohérence des données et le contrôle de la concurrence sont cruciaux. En tant que l'un des systèmes de gestion de bases de données relationnelles les plus populaires, MySQL utilise le mécanisme MVCC (Multi-Version Concurrency Control, contrôle de concurrence multiversion) pour réaliser le contrôle de concurrence. Cet article fournira une analyse approfondie du principe MySQL MVCC et expliquera pourquoi il s'agit du meilleur choix pour le contrôle de concurrence.

1. Le concept de base de MVCC
   Le mécanisme MVCC est une stratégie de contrôle de concurrence optimiste qui permet à plusieurs transactions de lire et de modifier simultanément les données de la base de données sans interférer les unes avec les autres. Chaque transaction crée une vue de visibilité au début, qui détermine la version des données que la transaction peut voir.

Dans MVCC, chaque ligne de données aura plusieurs versions et chaque version sera marquée d'un horodatage. Lorsqu'une transaction démarre, elle crée une vue de visibilité basée sur l'horodatage de l'heure de début de la transaction. Dans cette vue, une transaction ne peut voir que les versions des lignes de données qui ont été validées avant son heure de début.

2. Le principe d'implémentation de MVCC
   MySQL utilise plusieurs structures de données pour prendre en charge l'implémentation de MVCC, dont les plus importantes sont l'annulation du journal et la vue en lecture.

a. Journal d'annulation
Le journal d'annulation est un enregistrement d'opération utilisé pour annuler une transaction. Lorsqu'une transaction démarre, MySQL créera un journal d'annulation pour enregistrer les opérations de modification de la transaction sur la base de données. Lorsqu'une transaction est annulée, le journal d'annulation peut être utilisé pour restaurer les données à leur état pré-modifié.

b. Read View
Read View est un horodatage logique, qui détermine la version des données qu'une transaction peut voir lors de la lecture des données. Chaque transaction possède sa propre vue de lecture, qui détermine la visibilité en fonction de l'horodatage du début de la transaction.

L'implémentation de Read View s'appuie sur le mécanisme Version Chain du moteur de stockage InnoDB. Lorsqu'une transaction démarre, elle recherche les versions de données conformes aux règles de visibilité de la chaîne de versions et les enregistre dans la vue Lecture. De cette façon, lors de l'exécution de la transaction, il ne peut voir que les versions de données enregistrées dans Read View.

3. Avantages du contrôle de concurrence
   Le mécanisme MVCC offre de nombreux avantages pour le contrôle de concurrence, ce qui en fait le meilleur choix :

a Concurrence élevée
MVCC permet à plusieurs transactions de lire et de modifier simultanément les données de la base de données, améliorant ainsi les performances de concurrence. du système. Chaque transaction ayant sa propre vue de visibilité, les transactions n'interfèrent pas les unes avec les autres. De cette manière, le système peut exécuter plusieurs transactions en même temps, réduisant ainsi la concurrence entre les verrous et améliorant les performances de concurrence.

b. Isolement élevé
MVCC offre un niveau d'isolement plus élevé. Les opérations de lecture ne sont pas bloquées par les opérations d'écriture, et les opérations d'écriture ne sont pas bloquées par les opérations de lecture. De cette manière, les opérations de lecture et d'écriture peuvent être exécutées simultanément, améliorant ainsi la concurrence du système.

c. Amélioration de la flexibilité du contrôle de concurrence
MVCC permet aux transactions de lire et de modifier des données sans aucun verrou. Cette stratégie optimiste de contrôle de concurrence réduit l’utilisation de verrous et réduit la perte de performances causée par les conflits de verrouillage. Dans le même temps, MVCC permet d'exécuter les transactions de manière non bloquante, améliorant ainsi les performances de réponse du système.

4. Exemple de code
   Ce qui suit est un exemple simple MySQL MVCC qui démontre l'exécution simultanée de transactions et l'utilisation de vues de visibilité :

--Test CREATE TABLE (
id INT PRIMARY KEY,
nom VARCHAR (50),
age INT
) ENGINE=InnoDB;

--Ouvrir la transaction 1

START TRANSACTION;

--Insérer une donnée dans la transaction 1

INSERT INTO test (id, name, age) VALUES (1, 'Alice', 20);

--Ouvrez la transaction 2, l'horodatage de début est t2

START TRANSACTION;

--La transaction 2 lit les données

SELECT * FROM test WHERE id = 1;

--La transaction 2 modifie les données

UPDATE test SET age = 25 OÙ id = 1;

--Commit transaction 2

COMMIT;

--La transaction 1 lit les données

SELECT * FROM test WHERE id = 1;

--Commit transaction 1

COMMIT

Dans le Dans l'exemple ci-dessus, la transaction 1 et la transaction 2 sont exécutées simultanément. Le moment (t2) auquel la transaction 2 lit les données est avant la validation de la transaction 1. Par conséquent, la transaction 2 ne peut voir la version des données qu'avant la validation de la transaction 1. Une fois la transaction 1 soumise, la transaction 2 peut voir les résultats de modification de la transaction 1.

Avec cet exemple, nous pouvons clairement voir comment fonctionne la vue de visibilité de MVCC et pourquoi elle est le meilleur choix pour le contrôle de simultanéité.

Résumé :

Le mécanisme MySQL MVCC est une stratégie de contrôle de concurrence optimiste qui permet à plusieurs transactions de lire et de modifier simultanément les données de la base de données. MVCC implémente la gestion des vues de visibilité en utilisant les journaux d'annulation et Read View. MVCC présente les avantages d'une concurrence élevée, d'une isolation élevée et d'une flexibilité, ce qui en fait le meilleur choix pour le contrôle de la concurrence. Grâce à une compréhension approfondie des principes MVCC, les développeurs peuvent mieux concevoir et optimiser les systèmes de bases de données et améliorer les performances et l'efficacité du contrôle de concurrence.

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