搞懂mysql中的mvcc机制

淡淡的烟草味﹌ 2023-10-12 20:28 2阅读 0赞

### 搞懂mysql中的mvcc机制 ###

*  MVCC的介绍
 *  使用的主要目的
 *  基础知识
 *  读写问题如何解决
 *   *  多版本
 *  并发控制
 *  readview
 *  根据读视图选择数据版本的方法
 *  读已提交中不可重复读问题
 *  可重复读解决不可重复读的原理
 *  串行化

# MVCC的介绍 #

mvcc称为**多版本并发控制**。这里有两个关键字，一个是多版本，一个是并发。

# 使用的主要目的 #

mvcc的出现是为了解决读写不冲突的问题，让我们MySQL在进行数据更改的时候，依然可以进行无锁去读。

# 基础知识 #

在搞清楚mvcc的时候，我们必须要搞清楚几个基础知识。

第一在MySQL的锁当中，无论你上的是独占锁还是共享锁，在修改数据的时候都是不可读不可写的。

# 读写问题如何解决 #

而在咱们MySQL的大多数场景当中，是以读为主，如果每一次修改都阻塞我们去读，那么性能就不会很好。

这个事情不可避免，那怎么样可以解决这种问题呢？

就是**让读和写发生在不同的数据版本**。不要绕让他们读同一份数据就可以了。于是就产生了undo log日志。undo log日志会在更新语句之前将原有的数据记录为历史版本。将最新的数据记录为当前版本。

## 多版本 ##

所以此时会产生两种读操作，一种叫当前读，一种叫快照读。快照读其实读的是历史版本，而当前读读的是最新版本。

当前版本和历史版本通过一个隐藏字段叫roll point来进行互相的连接。这就是MVCC当中的多版本的含义。

# 并发控制 #

接下来是并发控制。

所以现在最大的问题就是当多个事务同时产生，需要访问相同数据的时候，他们应该如何选择与之匹配的版本。这就叫版本控制。

MySQL通常是通过事务ID来进行具体的版本选择，MySQL会为每一个事务分配一个具体的事务ID。这个事务ID由一个全局的递增变量来进行控制，每一次修改数据，都会将修改这个数据的事务ID，存入一个隐藏字段叫txid当中。

于是每一个版本的数据都会多一个字段叫事务ID。我们可以根据这个事务ID进行版本选择。

当然，仅仅有这些还不够，在有大量并发事务产生的时候，会产生很多的事务ID。这些有的事务是已经被提交的，有的事务是尚未提交正在运行的。**在众多的事务当中，选择一个合适的版本并不是一件容易的事**。

# readview #

readview叫读视图或者叫读快照。实际上一个readview就是c语言里边的一个结构体，里面包含一些数据。如果你不懂结构体，你就把它当作Java里边的一个类。然后里边的数据当成成员变量理解。这些成员变量包含以下内容：

1.  当前事务的ID
2.  预分配事务的ID(就是下一次分配事务的时候的那个ID)
3.  正在运行但尚未提交的ID所组成的一个数组

# 根据读视图选择数据版本的方法 #

当开启一个事务并进行select操作的时候，就会生成一个读视图。根据读视图来选择数据版本的方式如下：

1.  他会从当前数据开始，沿着版本链，逐个和读视图进行事务ID对比。如果当前最新的数据和当前咱们的事务ID一样，那直接返回最新数据的版本就可以了。说明没有其他的事务在操作逐个数据。
2.  但如果发现当前数据的事务ID和我们当前事务的ID不一致。那就要判断当前数据的这个事务ID在不在这个未提交的事务ID列表当中。这个在咱们readview当中也是有保存的。如果不在，说明这个事务已经被提交。这个数据也是可以被读取的。如果在就说明当前正在运行的事务正在修改这个数据。那我们就不要去读这个数据。要沿着版本链，继续找下一条可用的数据。通过对历史版本的回溯对比，我们总能找到适合当前事务的数据进行读取。这就是数据版本的选择过程。

# 读已提交中不可重复读问题 #

大家都知道对于RC，也就是我们的读已提交的事务隔离级别，是存在不可重复读的问题。

MySQL又是怎么解决的呢？

在RC级别，每次select语句都会产生一个新的读视图，所以每次读取可能会产生不一样的数据。

# 可重复读解决不可重复读的原理 #

而在RR级别，也就是咱们的可重复读的隔离级别下，通常第一次select语句会产生一个读视图，在当前事务中，以后每次其他的select语句都**复用第一次产生的readview**。

这样就可以保证在一个事务当中，每一次进行select都可以得到相同的数据版本。这样就解决了咱们的不可重复读问题。

# 串行化 #

串行化相当于禁用了历史版本。每一次读取或修改必须使用当前版本。这样的话，性能是很差的。

**参考资料**：[每日八股文~五分钟搞懂mysql中的mvcc机制][mysql_mvcc]

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