【MySQL】多版本并發控制

mysql的大多數事務型存儲引擎的實現都不是簡單的行級鎖。基于提升并發性能的考慮,它們一般都同時實現了多版本并發控制(mvcc)。不僅是mysql,包括oracle,postgresql等其他數據庫系統也都實現了mvcc,但各自的實現機制不盡相同,因為mvcc沒有一個統一的標準。

可以認為MVCC是一個行級鎖的一個變種,但是它在很多情況下避免了加鎖操作,因此開銷更低。雖然實現機制有所不同,但大都實現了非阻塞的讀操作,寫操作也只鎖定必要的行。

MVCC的實現,是通過保存數據在某個時間點的快照來實現的。也就是說,不管需要執行多長時間,每個事務看到的數據都是一致的。根據事務開始的時間不同,每個事務對同一張表,同一時刻看到的數據可能是不一樣的。

不同存儲引擎的MVCC實現是不同的,典型的有樂觀并發控制和悲觀并發控制。下面我們通過InnoDB的簡化版行為來說明MVCC是如何工作的。

InnoDB的MVCC,是通過在每行記錄后面保存兩個隱藏的列來實現的。這兩個列,一個保存了行的創建時間,一個保存行的過期時間(或刪除時間)。當然存儲的并不是實際時間值,而是系統的版本號(system version number)。每開始一個新的事務,系統版本號都會自動遞增。事務。事務開始時刻的系統版本號會作為事務的版本號,用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較。下面看一下REPEATABLE READ隔離級別下,MVCC具體是如何操作的。

SELECT

InnoDB會根據一下兩個條件檢查每行記錄:

  • InnoDB只查找版本號早于當前事務版本的數據行(也就是,行的系統版本號小于或等于事務) ,這樣就可以確保事務讀取的行,要么是事務開始前已經存在的,要么是事務自身插入或者修改過的。

  • 行的刪除版本要么未定義,要么大于當前事務版本號。這可以確保事務讀取到的行,在事務開始之前未被刪除。

只有符合上述兩個條件的記錄,才能返回作為查詢結果。

INSERT

InnoDB為插入的每一行保存當前系統版本號作為行版本號。

DELETE

InnoDB為刪除的每一行保存當前的系統版本號作為行刪除標識。

UPDATE

InnoDB為插入一行新紀錄,保存當前系統版本號作為行版本號,同時保存當前系統版本號到原來的行作為行刪除標識。

保存這兩個額外系統版本號,使大多數據讀操作都可以不用加鎖。這樣設計使得讀數據操作很簡單,性能很好,并且也能保證只會讀取到符合標準的行。不足之處是每行記錄都需要額外的存儲空間,需要做更多的檢查工作,以及一些額外的維護工作。

MVCC只在REPEATABLE READ和READ COMMITTED 兩個隔離級別下工作。其他兩個隔離級別都和MVCC不兼容,因為READ UNCOMMITTED總是讀取最新的數據行,而不是符合當前事務版本的數據行。而SERIALIZABLE則會對所有讀取的行都加鎖。

注:MVCC并沒有正式的規范,所以各個存儲引擎和數據庫系統的實現都是各異的,沒有人能說其他的方式是錯誤的。

mysql的大多數事務型存儲引擎的實現都不是簡單的行級鎖。基于提升并發性能的考慮,它們一般都同時實現了多版本并發控制(mvcc)。不僅是mysql,包括oracle,postgresql等其他數據庫系統也都實現了mvcc,但各自的實現機制不盡相同,因為mvcc沒有一個統一的標準。

可以認為MVCC是一個行級鎖的一個變種,但是它在很多情況下避免了加鎖操作,因此開銷更低。雖然實現機制有所不同,但大都實現了非阻塞的讀操作,寫操作也只鎖定必要的行。

MVCC的實現,是通過保存數據在某個時間點的快照來實現的。也就是說,不管需要執行多長時間,每個事務看到的數據都是一致的。根據事務開始的時間不同,每個事務對同一張表,同一時刻看到的數據可能是不一樣的。

不同存儲引擎的MVCC實現是不同的,典型的有樂觀并發控制和悲觀并發控制。下面我們通過InnoDB的簡化版行為來說明MVCC是如何工作的。

InnoDB的MVCC,是通過在每行記錄后面保存兩個隱藏的列來實現的。這兩個列,一個保存了行的創建時間,一個保存行的過期時間(或刪除時間)。當然存儲的并不是實際時間值,而是系統的版本號(system version number)。每開始一個新的事務,系統版本號都會自動遞增。事務。事務開始時刻的系統版本號會作為事務的版本號,用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較。下面看一下REPEATABLE READ隔離級別下,MVCC具體是如何操作的。

SELECT

InnoDB會根據一下兩個條件檢查每行記錄:

  • InnoDB只查找版本號早于當前事務版本的數據行(也就是,行的系統版本號小于或等于事務) ,這樣就可以確保事務讀取的行,要么是事務開始前已經存在的,要么是事務自身插入或者修改過的。

  • 行的刪除版本要么未定義,要么大于當前事務版本號。這可以確保事務讀取到的行,在事務開始之前未被刪除。

只有符合上述兩個條件的記錄,才能返回作為查詢結果。

INSERT

InnoDB為插入的每一行保存當前系統版本號作為行版本號。

DELETE

InnoDB為刪除的每一行保存當前的系統版本號作為行刪除標識。

UPDATE

InnoDB為插入一行新紀錄,保存當前系統版本號作為行版本號,同時保存當前系統版本號到原來的行作為行刪除標識。

保存這兩個額外系統版本號,使大多數據讀操作都可以不用加鎖。這樣設計使得讀數據操作很簡單,性能很好,并且也能保證只會讀取到符合標準的行。不足之處是每行記錄都需要額外的存儲空間,需要做更多的檢查工作,以及一些額外的維護工作。

MVCC只在REPEATABLE READ和READ COMMITTED 兩個隔離級別下工作。其他兩個隔離級別都和MVCC不兼容,因為READ UNCOMMITTED總是讀取最新的數據行,而不是符合當前事務版本的數據行。而SERIALIZABLE則會對所有讀取的行都加鎖。

注:MVCC并沒有正式的規范,所以各個存儲引擎和數據庫系統的實現都是各異的,沒有人能說其他的方式是錯誤的。

?以上就是【MySQL】多版本并發控制的內容,更多相關內容請關注PHP中文網(www.php.cn)!

? 版權聲明
THE END
喜歡就支持一下吧
點贊15 分享