什么是MVCC
MVCC(Mutil-Version Concurrency Control)多版本并发控制,指的就是在使用已提交读(READ COMMITTD)、可重复读(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。
这两个隔离级别的一个很大不同就是:生成ReadView的时机不同, 已提交读在每一次进行普通SELECT操作前都会生成一个ReadView,而可重复读只在第一次进行普通SELECT操作前生成一个ReadView,之后的查询操作都重复使用这个ReadView就好了。
为了支持MVCC,对DELETE操作来说,仅仅是在记录上打一个删除标记,并没有真正将它删除掉。在确定ReadView事务不再被访问后,后台线程才会真正删除。
版本链
InnoDB存储引擎中行格式有两个隐藏列:
- trx_id:每次一个事务对某条聚簇索引记录进行改动时,都会把该事务的事务id赋值给trx_id隐藏列。
- roll_pointer:每次对某条聚簇索引记录进行改动时,都会把旧的版本写入到undo日志中,然后这个隐藏列就相当于一个指针,可以通过它来找到该记录修改前的信息。每次对记录进行改动,都会记录一条undo日志,每条undo日志也都有一个roll_pointer属性,可以将这些undo日志都连起来,串成一个链表。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。
ReadView
ReadView中主要包含4个比较重要的内容:
- m_ids:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
- min_trx_id:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id,也就是m_ids中的最小值。
- max_trx_id:表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
- creator_trx_id:表示生成该ReadView的事务的事务id。
有了这个ReadView,这样在访问某条记录时,只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见:
- 如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同,意味着当前事务在访问它自己修改过的记录,所以该版本可以被当前事务访问。
- 如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交,所以该版本可以被当前事务访问。
- 如果被访问版本的trx_id属性值大于ReadView中的max_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启,所以该版本不可以被当前事务访问。
- 如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间,那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中,如果在,说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的,该版本不可以被访问;如果不在,说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交,该版本可以被访问。
如果某个版本的数据对当前事务不可见的话,那就顺着版本链找到下一个版本的数据,继续按照上边的步骤判断可见性,依此类推,直到版本链中的最后一个版本。如果最后一个版本也不可见的话,那么就意味着该条记录对该事务完全不可见,查询结果就不包含该记录。
事务并发执行遇到的问题
- 脏写:一个事务修改了另一个未提交事务修改过的数据。
- 脏读:一个事务读到了另一个未提交事务修改过的数据。
- 不可重复读:一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据,并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后,该事务都能查询得到最新值。
- 幻读:一个事务先根据某些条件查询出一些记录,之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录,原先的事务再次按照该条件查询时,能把另一个事务插入的记录也读出来。
四种隔离级别
- 未提交读(READ UNCOMMITTED)可发生脏读、不可重复读、幻读
- 已提交读(READ COMMITTED)可发生不可重复读、幻读
- 可重复读(REPEATABLE READ)可发生幻读
- 可串行化(SERIALIZABLE)各种问题都不可以发生