관련 학습 권장 사항: mysql 튜토리얼
전체 이름은 Multi-Version Concurrency Control, 주로 다중 버전 동시성 제어
입니다. 데이터베이스 동시성 성능
의 성능을 향상합니다. myIsam은 트랜잭션을 지원하지 않기 때문에 다음 기사는 모두 InnoDB 엔진에 관한 것입니다. 多版本并发控制
,主要是为了提高数据库的并发性能
。以下文章都是围绕InnoDB引擎来讲,因为myIsam不支持事务。
同一行数据平时发生读写请求时,会上锁阻塞
住。但mvcc用更好的方式去处理读—写请求,做到在发生读—写请求冲突时不用加锁
。
这个读是指的快照读
,而不是当前读
,当前读是一种加锁操作,是悲观锁
。
那它到底是怎么做到读—写不用加锁
的,快照读
和当前读
又是什么鬼,跟着你们的贴心老哥
,继续往下看。
什么是MySQL InnoDB下的当前读和快照读?
它读取的数据库记录,都是当前最新
的版本
,会对当前读取的数据进行加锁
,防止其他事务修改数据。是悲观锁
的一种操作。
如下操作都是当前读:
select lock in share mode (共享锁)
select for update (排他锁)
update (排他锁)
insert (排他锁)
delete (排他锁)
串行化事务隔离级别
快照读的实现是基于多版本
并发控制,即MVCC,既然是多版本,那么快照读读到的数据不一定是当前最新的数据,有可能是之前历史版本
的数据。
如下操作是快照读:
MVCCC
是“维持一个数据的多个版本,使读写操作没有冲突”的一个抽象概念
。
这个概念需要具体功能去实现,这个具体实现就是快照读
。(具体实现下面讲)
听完贴心老哥
的讲解,是不是瞬间茅厕顿开
。
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用来解决读—写冲突的无锁并发控制,就是为事务分配单向增长
的时间戳
。为每个数据修改保存一个版本
,版本与事务时间戳相关联
。
读操作只读取
该事务开始前
的数据库快照
。
解决问题如下:
并发读-写时
:可以做到读操作不阻塞写操作,同时写操作也不会阻塞读操作。
解决脏读
、幻读
、不可重复读
等事务隔离问题,但不能解决上面的写-写 更新丢失
问题。
因此有了下面提高并发性能的组合拳
:
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,乐观锁解决写写冲突
它的实现原理主要是版本链
,undo日志
,Read View
来实现的
我们数据库中的每行数据,除了我们肉眼看见的数据,还有几个隐藏字段
,得开天眼
才能看到。分别是db_trx_id
、db_roll_pointer
、db_row_id
잠금 및 차단
됩니다. 그러나 mvcc는 읽기-쓰기 요청을 처리하는 더 나은 방법을 사용하므로 읽기-쓰기 요청 충돌이 발생할 때 잠금이 필요하지 않습니다. 현재 읽기
가 아닌 스냅샷 읽기
를 나타냅니다. 현재 읽기는 잠금 작업, 즉 비관적 잠금
입니다. 그렇다면 어떻게 잠금 없이 읽기와 쓰기를 달성할 수 있나요? 스냅샷 읽기
와 현재 읽기
는 무엇인가요? >, 계속 읽어보세요. 🎜현재 최신
버전
입니다. 다른 트랜잭션이 데이터를 수정하지 못하도록 읽기 데이터가 잠겨
있습니다. 비관적 잠금
작업입니다. 🎜🎜다음 작업은 모두 현재 읽기입니다. 🎜🎜🎜🎜공유 모드에서 잠금 선택(공유 잠금)🎜다중 버전
동시성 제어, 즉 MVCC를 기반으로 합니다. 다중 버전이기 때문에 스냅샷으로 읽은 데이터는 읽는 것이 반드시 최신 데이터는 아닙니다. 최신 데이터는 이전 과거 버전
의 데이터일 수 있습니다. 🎜🎜다음 작업은 스냅샷 읽기입니다. 🎜🎜🎜잠금 없이 작업 선택(참고: 트랜잭션 수준은 직렬화되지 않음)MVCCC
는 "읽기 및 쓰기 작업에 충돌이 없도록 여러 버전의 데이터를 유지 관리"하는 추상적인 개념
입니다. 🎜🎜이 개념을 구현하려면 특정 기능이 필요하며, 이 특정 구현은 스냅샷 읽기
입니다. (구체적인 구현은 아래에서 논의) 🎜🎜사려깊은 형
의 설명을 듣고 있는데 화장실이 갑자기 열렸
나요? 🎜읽기-읽기
: 없음 문제가 있으며 동시성 제어가 필요하지 않습니다🎜🎜🎜읽기-쓰기
: 스레드 안전 문제가 있어 트랜잭션 격리 문제를 일으킬 수 있으며 더티 읽기, 팬텀 읽기 및 비 읽기가 발생할 수 있습니다. -반복 읽기 🎜🎜🎜Write-Write
: 스레드 안전 문제가 있으며 첫 번째 유형의 업데이트 손실, 두 번째 유형의 업데이트 손실과 같은 업데이트 손실 문제가 있을 수 있습니다🎜 타임스탬프
를 트랜잭션에 할당하는 것입니다. 각 데이터 수정에 대해 버전
이 저장되며 버전은 거래 타임스탬프와 연결
됩니다. 🎜🎜읽기 작업은 트랜잭션이 시작
되기 전에 데이터베이스 스냅샷
을 읽기만
합니다. 🎜🎜문제는 다음과 같이 해결됩니다.🎜🎜🎜🎜동시 읽기-쓰기
: 쓰기 작업을 차단하지 않고 읽기 작업을 수행할 수 있으며 쓰기 작업은 수행되지 않습니다. 읽기 작업을 차단합니다. 🎜🎜🎜 더티 읽기
, 팬텀 읽기
, 반복 불가능한 읽기
와 같은 트랜잭션 격리 문제를 해결하지만 위의 문제는 해결할 수 없습니다. 쓰기-쓰기 업데이트가 손실되었습니다
문제. 🎜🎜동시성 성능을 향상시키기 위한 다음 조합 펀치
가 있습니다:🎜🎜🎜🎜MVCC + 비관적 잠금
: MVCC는 읽기-쓰기 충돌을 해결하고 비관적 잠금은 쓰기-쓰기 충돌을 해결합니다🎜🎜🎜MVCC + 낙관적 잠금
: MVCC는 읽기-쓰기 충돌을 해결하고 낙관적 잠금은 쓰기-쓰기 충돌을 해결합니다🎜 버전 체인
, <code>실행 취소 로그, 읽기 보기
가 구현되었습니다 🎜숨겨진 필드
가 여러 개 있는데 Sky Eye
를 열어야 볼 수 있습니다. db_trx_id
, db_roll_pointer
, db_row_id
입니다. 🎜🎜🎜🎜db_trx_id🎜6byte, 최근 수정(수정/삽입) 거래 ID
: 이 레코드의 생성
기록/이 거래의 <code>마지막 수정
레코드 ID. 事务ID
:记录创建
这条记录/最后一次修改
该记录的事务ID
。
db_roll_pointer(版本链关键)
7byte,回滚指针
,指向这条记录
的上一个版本
(存储于rollback segment里)
db_row_id
6byte,隐含的自增ID
(隐藏主键),如果数据表没有主键
,InnoDB会自动以db_row_id产生一个聚簇索引
。
实际还有一个删除flag
隐藏字段, 记录被更新
或删除
并不代表真的删除,而是删除flag
变了
如上图,db_row_id
是数据库默认为该行记录生成的唯一隐式主键
,db_trx_id
是当前操作该记录的事务ID
,而db_roll_pointer
是一个回滚指针
,用于配合undo日志
,指向上一个旧版本
。
每次对数据库记录进行改动,都会记录一条undo日志
,每条undo日志也都有一个roll_pointer
属性(INSERT操作对应的undo日志没有该属性,因为该记录并没有更早的版本),可以将这些undo日志都连起来
,串成一个链表
,所以现在的情况就像下图一样:
对该记录每次更新后,都会将旧值放到一条undo日志中,就算是该记录的一个旧版本,随着更新次数的增多,所有的版本都会被roll_pointer
属性连接成一个链表
,我们把这个链表称之为版本链
,版本链的头节点就是当前记录最新的值。另外,每个版本中还包含生成该版本时对应的事务id,这个信息很重要,在根据ReadView判断版本可见性的时候会用到。
Undo log 主要用于记录
数据被修改之前
的日志,在表信息修改之前先会把数据拷贝到undo log
里。
当事务
进行回滚时
可以通过undo log 里的日志进行数据还原
。
Undo log 的用途
保证事务
进行rollback
时的原子性和一致性
,当事务进行回滚
的时候可以用undo log的数据进行恢复
。
用于MVCC快照读
的数据,在MVCC多版本控制中,通过读取undo log
的历史版本数据
可以实现不同事务版本号
都拥有自己独立的快照数据版本
。
undo log主要分为两种:
insert undo log
代表事务在insert新记录时产生的undo log , 只在事务回滚时需要,并且在事务提交后可以被立即丢弃
update undo log(主要)
事务在进行update或delete时产生的undo log ; 不仅在事务回滚时需要,在快照读时也需要;
所以不能随便删除,只有在快速读或事务回滚不涉及该日志时,对应的日志才会被purge线程统一清除
事务进行快照读
操作的时候生产的读视图
(Read View),在该事务执行的快照读的那一刻,会生成数据库系统当前的一个快照
。
记录并维护系统当前活跃事务的ID
(没有commit,当每个事务开启时,都会被分配一个ID, 这个ID是递增的,所以越新的事务,ID值越大),是系统中当前不应该被本事务
看到的其他事务id列表
。
Read View主要是用来做可见性
判断的, 即当我们某个事务
执行快照读
的时候,对该记录创建一个Read View读视图,把它比作条件用来判断当前事务
能够看到哪个版本
的数据,既可能是当前最新
的数据,也有可能是该行记录的undo log里面的某个版本
的数据。
Read View几个属性
trx_ids
: 当前系统活跃(未提交
)事务版本号集合。
low_limit_id
: 创建当前read view 时“当前系统最大事务版本号
이 레코드
의 이전 버전
을 가리키는 롤백 포인터
> code> (롤백 세그먼트에 저장됨) 🎜자동 증가 ID
(숨겨진 기본 키), 데이터 테이블 가 그렇지 않은 경우 기본 키가 있으면 InnoDB는 db_row_id를 기반으로 <code>클러스터형 인덱스
를 자동으로 생성합니다. 🎜
삭제 플래그
숨겨진 필드가 있습니다. 단지 레코드가 업데이트
되거나 삭제
되었다고 해서 의미가 있는 것은 아닙니다. 실제로는 삭제되었지만 삭제 플래그
가 변경되었습니다🎜 db_row_id
는 이 레코드 행에 대해 데이터베이스에서 기본적으로 생성하는 고유 암시적 기본 키
이고, db_trx_id
는 트랜잭션 ID
입니다. 레코드의 현재 작업이고 db_roll_pointer
는 <code>실행 취소 로그와 함께 사용되는 롤백 포인터
이며 이전 이전 버전. 🎜🎜데이터베이스 레코드가 수정될 때마다 <code>실행 취소 로그
가 기록됩니다. 각 실행 취소 로그에는 roll_pointer
속성도 있습니다(INSERT 작업에 해당하는 실행 취소 로그는 그렇지 않습니다). 레코드에 이전 버전이 없기 때문에 이 속성이 있습니다) 이러한 <code>실행 취소 로그를 연결하고 연결된 목록에 연결
할 수 있으므로 현재 상황은 그림과 같습니다. 아래: 🎜roll_pointer
속성에 의해 연결 목록
에 연결됩니다. 우리는 이 연결 목록을 버전 체인
이라고 부릅니다. 버전 체인의 헤드 노드는 현재 레코드의 최신 값입니다. 또한 각 버전에는 버전이 생성되었을 때 해당 트랜잭션 ID도 포함되어 있습니다. 이 정보는 매우 중요하며 ReadView를 기반으로 버전의 가시성을 판단할 때 사용됩니다. 🎜수정
되기 전의 로그를 기록
하는 데 사용됩니다. 테이블 정보 수정 전 해당 데이터는 undo log
에 복사됩니다. 🎜🎜트랜잭션
이 롤백
되면 로그인 취소 로그를 통해 데이터 복원
이 가능합니다. 🎜🎜실행 취소 로그의 목적🎜트랜잭션
이 롤백
/code>을 수행할 때 원자성과 일관성롤백
되면 실행 취소 로그 데이터를 복구
하는 데 사용할 수 있습니다. 🎜<code>실행 취소 로그
의 이전 버전 데이터를 읽어 MVCC 스냅샷 읽기
에 사용되는 데이터입니다. 서로 다른 거래 버전 번호
에는 고유한 독립적인 스냅샷 데이터 버전
이 있다는 것을 알 수 있습니다. 🎜읽기 보기
스냅샷 읽기
작업( 읽기 보기)은 트랜잭션에 의해 실행된 스냅샷을 읽는 순간 데이터베이스 시스템의 현재 스냅샷
이 생성됩니다. 🎜🎜시스템의 현재 활성 트랜잭션 ID
를 기록하고 유지합니다(커밋하지 않고 각 트랜잭션이 시작될 때 ID가 할당됩니다. 이 ID는 증가하므로 트랜잭션이 최신일수록 더 높아집니다. ID 값. 대형)은 현재 이 거래
에서 볼 수 없는 시스템의 다른 거래 ID
목록입니다. 🎜🎜Read View는 주로 visibility
판단에 사용됩니다. 즉, 특정 트랜잭션
이 스냅샷 읽기
를 수행할 때 레코드가 Read View를 생성하고 현재 거래가 볼 수 있는 데이터 버전
을 결정하는 조건과 비교합니다. 이는 현재 최신
일 수 있습니다. > 데이터는 특정 버전이 행에 기록된 실행 취소 로그에 있습니다. 🎜🎜읽기 보기의 여러 속성🎜trx_ids
: 현재 시스템. 🎜low_limit_id
: 현재 읽기 보기를 생성할 때 "현재 시스템 최대 트랜잭션 버전 번호
+1"입니다. 🎜up_limit_id
: 현재 읽기 보기를 생성할 때 "시스템이 활성 트랜잭션 최소 버전 번호
에 있습니다." up_limit_id
: 创建当前read view 时“系统正处于活跃事务最小版本号
”
creator_trx_id
: 创建当前read view的事务版本号;
db_trx_id
< up_limit_id
|| db_trx_id
== creator_trx_id
(显示)
如果数据事务ID小于read view中的最小活跃事务ID
,则可以肯定该数据是在当前事务启之前
就已经存在
了的,所以可以显示
。
或者数据的事务ID
等于creator_trx_id
,那么说明这个数据就是当前事务自己生成的
,自己生成的数据自己当然能看见,所以这种情况下此数据也是可以显示
的。
db_trx_id
>= low_limit_id
(不显示)
如果数据事务ID大于read view 中的当前系统的最大事务ID
,则说明该数据是在当前read view 创建之后才产生
的,所以数据不显示
。如果小于则进入下一个判断
db_trx_id
是否在活跃事务
(trx_ids)中
不存在
:则说明read view产生的时候事务已经commit
了,这种情况数据则可以显示
。
已存在
:则代表我Read View生成时刻,你这个事务还在活跃,还没有Commit,你修改的数据,我当前事务也是看不见的。
上面所讲的Read View
用于支持RC
(Read Committed,读提交)和RR
(Repeatable Read,可重复读)隔离级别
的实现
。
RC
隔离级别下,是每个快照读
都会生成并获取最新
的Read View
;
而在RR
隔离级别下,则是同一个事务中
的第一个快照读
才会创建Read View
, 之后的
快照读获取的都是同一个Read View
,之后的查询就不会重复生成
了,所以一个事务的查询结果每次都是一样的
。
快照读
:通过MVCC来进行控制的,不用加锁。按照MVCC中规定的“语法”进行增删改查等操作,以避免幻读。
当前读
:通过next-key锁(行锁+gap锁)来解决问题的。
在RR级别下的某个事务的对某条记录的第一次快照读会创建一个快照及Read View, 将当前系统活跃的其他事务记录起来,此后在调用快照读的时候,还是使用的是同一个Read View,所以只要当前事务在其他事务提交更新之前使用过快照读,那么之后的快照读使用的都是同一个Read View,所以对之后的修改不可见;
即RR级别下,快照读生成Read View时,Read View会记录此时所有其他活动事务的快照,这些事务的修改对于当前事务都是不可见的。而早于Read View创建的事务所做的修改均是可见
而在RC级别下的,事务中,每次快照读都会新生成一个快照和Read View, 这就是我们在RC级别下的事务中可以看到别的事务提交的更新的原因
从以上的描述中我们可以看出来,所谓的MVCC指的就是在使用READ COMMITTD
、REPEATABLE READ
这两种隔离级别的事务在执行普通的SEELCT
操作时访问记录的版本链
的过程,这样子可以使不同事务的读-写
、写-读
操作并发执行
,从而提升系统性能
🎜 데이터 트랜잭션 ID가 읽기 보기의
creator_trx_id
: 생성 중 현재 읽기 보기의 트랜잭션 버전 번호읽기 보기 가시성 판단 조건
최소 활성 트랜잭션 ID
보다 작은 경우 현재 트랜잭션이 완료되기 전에 데이터가 이미 <code>존재
하는지 확인할 수 있습니다. 시작되어 표시
할 수 있습니다. 🎜🎜 또는 데이터의 트랜잭션 ID
가 creator_trx_id
와 동일하면 데이터가 현재 트랜잭션에 의해 생성
되고 자신이 생성한 데이터는 물론 본인도 볼 수 있으므로 이 경우 이 데이터도 표시
될 수 있습니다. 🎜🎜🎜🎜db_trx_id
>= low_limit_id
(표시되지 않음) 🎜🎜데이터 트랜잭션 ID가 읽기 중인 현재 시스템의 최대 트랜잭션 ID보다 큰 경우 view
는 현재 읽기 뷰가 생성된 후에 데이터가 생성
된다는 의미이므로 데이터가 표시되지 않습니다
. 미만이면 다음 판단으로 🎜🎜🎜🎜db_trx_id
active transaction
(trx_ids)에 있는지 여부 🎜않음 존재
: 읽기 뷰가 생성될 때 트랜잭션이 커밋
되었음을 의미합니다. 이 경우 데이터가 표시
될 수 있습니다. 🎜🎜🎜🎜존재
: 읽기 보기가 생성될 때 귀하의 트랜잭션이 여전히 활성 상태이고 아직 커밋되지 않았음을 의미합니다. 수정한 데이터도 현재 트랜잭션에 표시되지 않습니다. 🎜🎜읽기 보기
는 RC
(읽기 커밋, 읽기 제출) 및 RR
(반복 읽기, 반복 읽기)를 지원하는 데 사용됩니다. 격리 수준 구현
. 🎜RC
격리 수준에서 각 스냅샷 읽기
최신
읽기 보기
를 생성하고 얻습니다. 🎜🎜🎜🎜 그리고 RR
격리 수준에서는 동일한 트랜잭션입니다. code>읽기 보기
는 에서 첫 번째 스냅샷 읽기
후에만 생성됩니다. 이후
스냅샷 읽기는 동일한 결과를 얻습니다. 읽기 보기
를 사용하면 후속 쿼리가 반복적으로 생성되지 않으므로
트랜잭션의 쿼리 결과가 매번 동일
됩니다. 🎜🎜스냅샷 읽기
: MVCC를 통해 제어되며 추가할 필요가 없습니다. 잠그다. 환상 읽기를 방지하려면 MVCC에 지정된 "문법"에 따라 추가, 삭제, 수정, 검색 등의 작업을 수행하세요. 🎜🎜🎜🎜현재 읽기
: 다음 키 잠금(행 잠금 + 간격 잠금)을 통해 문제가 해결됩니다. 🎜🎜READ COMMITTD
와 REPEATABLE READ
라는 두 가지 격리 수준 트랜잭션을 사용하여 일반적인 SEELCT
작업을 수행할 때 기록되는 를 의미합니다. 버전 체인 프로세스
를 통해 이러한 방식으로 다양한 트랜잭션의 읽기-쓰기
및 쓰기-읽기
작업을 동시에
실행할 수 있습니다. , 따라서 시스템 성능을 향상
합니다. 🎜🎜🎜프로그래밍 학습에 대해 더 자세히 알고 싶다면 🎜php training🎜 칼럼을 주목해주세요! 🎜🎜🎜위 내용은 전체 네트워크에서 가장 완벽한 데이터베이스 MVCC로, 불완전한 설명에 대한 책임은 본인에게 있습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!