MySQL InnoDB MVCC 机制理解

MySQL InnoDB MVCC 机制理解

1. 什么是MVCC

MVCC，即Multi-Version Concurrency Control （多版本并发控制）。它是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。

mysql数据库隔离级别读已提交、可重复读 都是基于MVCC实现的，相对于加锁简单粗暴的方式，它用更好的方式去处理读写冲突，能有效提高数据库并发性能。

2. MVCC实现关键知识点

MVCC是通过UndoLog+ReadView实现

2.0 隐藏字段

对于InnoDB存储引擎，每一行记录都有两个隐藏列trx_id、roll_pointer，如果表中没有主键和非NULL唯一键时，则还会有第三个隐藏的主键列row_id。

列名	是否必须	描述
row_id	否	单调递增的行ID，不是必需的，占用6个字节。
trx_id	是	记录操作该数据事务的事务ID
roll_pointer	是	这个隐藏列就相当于一个指针，指向回滚段的undo日志

2.1 Undolog

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

2.2 Readview

readview中的属性

1. trx_ids: 当前系统活跃(未提交)事务版本号集合。
2. low_limit_id: 创建当前read view 时“当前系统最大事务版本号+1”。
3. up_limit_id(min_limit_id): 创建当前read view 时“系统正处于活跃事务最小版本号”
4. creator_trx_id: 创建当前read view的事务版本号；

readview匹配规则

1. 如果数据事务ID trx_id < min_limit_id，表明生成该版本的事务在生成Read View前，已经提交(因为事务ID是递增的)，所以该版本可以被当前事务访问。
2. 如果trx_id>= max_limit_id，表明生成该版本的事务在生成ReadView后才生成，所以该版本不可以被当前事务访问。
3. 如果 min_limit_id =<trx_id< max_limit_id,需要分3种情况讨论

4. • 如果m_ids包含trx_id,则代表Read View生成时刻，这个事务还未提交，但是如果数据的trx_id等于creator_trx_id的话，表明数据是自己生成的，因此是可见的。
   • 如果m_ids包含trx_id，并且trx_id不等于creator_trx_id，则Read View生成时，事务未提交，并且不是自己生产的，所以当前事务也是看不见的；
   • 如果m_ids不包含trx_id，则说明你这个事务在Read View生成之前就已经提交了，修改的结果，当前事务是能看见的。

2.3 主要过程

1. 获取事务自己的版本号，即事务ID
2. 获取Read View
3. 查询得到的数据，然后Read View中的事务版本号进行比较。
4. 如果不符合Read View的可见性规则， 即就需要Undo log中历史快照;
5. 最后返回符合规则的数据

2.4 MVCC在RC和RR实现上的区别

在RC下，事务中每执行一条sql都会有新的readview，所以会出现不可重复读的问题，但RR下在同一个事务中使用同一个readview对象

3. 参考链接

看一遍就理解:MVCC原理详解 - 掘金

看一遍就懂，全网最全一篇数据库MVCC详解！ - 知乎 (zhihu.com)