买的网站模板会影响,有赞商城商家版,这么自己做网站,中国建设银行官网站汽车卡1、概述 MVCC#xff08;Multiversion Concurrency Control#xff09;多版本并发控制#xff0c;通过维护不同的版本号#xff0c;提供一种很好的并发控制技术#xff0c;这种技术能够使读写操作不冲突#xff0c;提升并发性能。
MySQL InnoDB存储引擎#xff0c;在更… 1、概述 MVCCMultiversion Concurrency Control多版本并发控制通过维护不同的版本号提供一种很好的并发控制技术这种技术能够使读写操作不冲突提升并发性能。
MySQL InnoDB存储引擎在更新某些数据时并非使用新数据覆盖旧数据而是标记旧数据是过时的同时在其他地方新增一个数据版本。因此同一份数据有多个版本存储但只有一个是最新的。
根据事务的ACID特性原子性一致性隔离性持久性MVCC主要解决的是隔离性问题。 特性 解释 Atomicity 原子性 事务的所有行为或者全部提交或者全部不做 Consistency 一致性 事务在完成时使得整个数据库仍保持一致性状态 Isolation 隔离性 并发的事务看不到彼此正在进行的更新操作 Durability 持久性 一个成功提交的事务对数据库的更新是永久的 并且InnoDB存储引擎采用Next-Key Loking的算法来避免幻读现象。在事务隔离界别Read Commited和Repeatable Read下InnoDB存储引擎使用非锁定的一致性读。 2、隐藏列 在InnoDB表中会存有三个隐藏字段这三个字段是mysql默认帮我们添加的。 在MySQL 5.7.29版本 dict文件夹下dict0dict.cc文件的实现源码中从dict_table_add_system_columns()函数可以看到其内部实现 分析 从函数中可以看到当满足一定的条件时若建表时没有指定主键InnoDB会使用该ROW_ID创建一个聚簇索引MySQL会自动生成一个隐藏的自增ID事务的ID和回滚指针也被生成用于记录修改insert/update/delete该记录的事务ID和指向这条记录的上一个版本。 当产生新的版本旧的版本将被放到undo log中并且当前记录的回滚指针指向上一个版本的地址。
当建表没有指定主键或新开一个事务对该行数据有修改操作时会增加隐藏列隐藏列的产生会调用一个函数在dict文件夹下dict0dict.cc文件中的dict_table_add_system_columns()函数中具体定义了这三个隐藏列 隐藏字段名称 意义 大小 ROW_ID 隐藏的自增ID当建表没有指定主键InnoDB会使用该ROW_ID创建一个聚簇索引。 6 byte DB_TRX_ID 最近修改更新/删除/插入该记录的事务ID。 7 byte DB_ROLL_PTR 回滚指针指向这条记录的上一个版本。 6 byte
MVCC 使用了三个字段来实现版本并发控制。分别为事务字段回滚指针字段是否删除字段。
对于删除标记位的解读 字段名称 意义 DEL_BIT 判断该行记录是否已经被删除。
分析 删除标记位是MVCC在进行删除操作时对该条记录的删除位状态进行标记当DEL_BIT为true时表示已经删除但未真删除若需要回滚可根据状态位进行逆向操作insert回去这样保证了在勿删等操作下对于数据的找回。 3、undo log 版本链 undo log被称为回滚日志它是用于记录数据被修改前的信息。undo log主要记录的是数据的逻辑变化为了在发生错误时回滚之前的操作需要将之前的操作都记录下来然后在发生错误时才可以回滚。 数据库事务未提交时会将事务修改数据的镜像即修改前的旧版本存放到undo日志里当事务回滚时或者数据库奔溃时可以利用undo日志即旧版本数据撤销未提交事务对数据库产生的影响。
每次写入数据或者修改数据之前都会把修改前的信息记录到undo log。
undo log 有什么作用 undo log 记录事务修改之前版本的数据信息因此假如由于系统错误或者rollback操作而回滚的话可以根据undo log的信息来进行回滚到没被修改前的状态。 undo log是用来回滚数据的用于保障未提交事务不会对数据库的ACID特性产生影响。
undo log 工作步骤 1).开始事务 2).记录数据行数据快照到undo log 3).更新数据此时在缓存中操作 4).将undo log写到磁盘 5).将数据写到磁盘 6).提交事务
结论 (1)、每条数据变更(insert/update/delete)操作都伴随一条undo log的生成,并且回滚日志必须先于数据持久化到磁盘上 (2)、所谓的回滚就是根据回滚日志做逆向操作比如delete的逆向操作为insertinsert的逆向操作为deleteupdate的逆向为update等。 在undo log中当保存的版本多起来后就会形成一条链表这就是版本链它表示当前最新记录数据与旧数据之间的关系。通过undo log与当前最新数据形成的版本链可以找到任一版本的数据。如下图模拟三个不同id的事务先后执行一些操作后select1时形成的版本链。 在undo log 回滚日志中事务在insert新记录产生的insert undo log当事务提交之后可以直接丢弃事务在进行 update 或者 delete 的时候产生的update undo log在快照读的时候还是需要的所以不能直接删除只有当系统没有比这个log更早的read-view了的时候才能删除。 定期唤醒purge线程管理比现在最早的活动事务还早的undo log 遍历undo日志构造索引记录查找并删除。
功能 回收局促索引/二级索引上的删除项。不足为了能够删除二级索引记录undo中必须记录完整索引项
ps所以长事务会产生很多老的视图导致undo log无法删除 大量占用存储空间。 4、ReadView可见性 read view: 一致性视图是MySQL秒级创建视图的必要条件比如一个事务在进行简单的select 操作(快照读)的时候会创建一个 read view 读取的只是当前事务的可见版本不用加锁。
通过跟踪mysql源码可以在判断该条记录可见性总会涉及到一个非常重要的类ReadViewRead View是事务开启时当前所有事务的一个集合,这个类中存储了当前Read View中最大事务ID及最小事务ID。ReadView类保存在include文件夹下read0types.h头文件中从源码中可以看到ReadView类中私有成员变量的定义信息 ……. 可以看到read0types.h头文件中ReadView类中定义的私有成员变量下面对它各个字段进行解读 ReadView类的成员变量 意义 trx_id_t m_low_limit_id 读取的内容应该看不到trx id 此值的任何事务。 相当于max_id。 trx_id_t m_up_limit_id 读取结果应查看所有严格 此值的trx id。 相当于min_id。 trx_id_t m_creator_trx_id 创建当前视图的事务id。相当于alive_id。 ids_t m_ids 当前活跃事务(即未提交的事务)的数量。 node_t m_view_list 事务系统中的一致性视图链表 ...... ......
分析 因为逆序排列所以不要对于命名中的low和up字样有单纯字面上的理解 m_low_limit_id意思根据源码注释以及上下文的解读此值的意义为能看到当前行版本的高水位标识, low_limit_id皆不能看见 m_up_limit_id的意思为能看到当前行版本的低水位标识, m_up_limit_id皆能看见 在可见性的算法上最核心的算法被封装成一个函数changesvisible()它是判断可见性算法的核心根据查询的ReadView即可判断可以看见哪个版本的数据。changesvisible()函数作为成员函数被封装在include文件夹下read0types.h头文件的ReadView类中可见其重要性它能够对不同隔离界别下的ReadView的判断。 分析
从第一个if分支可以看到如果ID小于Read View中最小的, 则这条记录是可以看到即id m_up_limit_id。说明这条记录是在select这个事务开始之前就结束的
从第二个if分支可以看到如果比Read View中最大的还要大则说明这条记录是在事务开始之后进行修改的所以此条记录不应查看到
从ifelse if分支中判断是否在Read View中 如果在说明在创建Read View时 此条记录还处于活跃状态则不应该查询到否则说明创建Read View是此条记录已经是不活跃状态则可以查询到。
画出该程序的流程图对于该函数对于可见性的算法一目了然。 对于不可见的记录都是通过row_vers_build_for_consistent_read()函数查询undo构建的老版本记录直到记录可见。这个函数在row文件夹下row0sel.cc文件中可以看到省略不重要的代码可以看到这个循环只有在符合可见性的条件才会break如果不符合就会回溯到上一个版本 在MVCC类中其实也会有一个链表这个链表将每次生成的ReadView对象建立联系形成一个ReadView链。
在include文件夹下read0read.h头文件中对MVCC类进行了定义并且在最后定义了一个ReadView链的成员变量将生成的ReadView链接起来。 …… 进一步查看链表的结构可以看到链表中只有三个变量分别链表中节点的个数、头指针和尾指针。 5、隔离性与可见性
不同的事务隔离级别可见性的实现也不一样。但是在InnoDB存储引擎中MVCC只能在RC或者RR隔离级别下使用。通过对不同隔离级别下的产生的ReadView研究可以发现两种隔离级别下ReadView的产生是不同的。 隔离级别 可见性比较规则 Read Commited 事务内的每个查询语句都会重新创建Read View这样就会产生不可重复读现象发生。 Repeatable Read 事务内开始时创建Read View 在事务结束这段时间内 每一次查询都不会重新重建Read View 从而实现了可重复读。
可以这样理解再RR隔离级别下事务开始后只在第一次创建后才会生成每次进行不管中间有多少的操作语句之后就不会再生成新的的ReadView了
再RC隔离级别下事务开始后创建ReadView不仅如此之后的查询语句都会产生新的ReadView这样就会出现不能读取重复数据的问题。 6、总结
1、实现了非阻塞的读操作OLTP应用,写操作也只锁定必要的行是个行级锁 select不会加锁读和写操作性能好提高了数据库的并发处理能力缺点需要额外的存储空间
2、innodb的mvcc是每次事务都有递增的版本号,通过在每行记录的后面添加隐藏字段,存储操作它事务的版本号实现MVCC在底层的是使用事务id、回滚指针、undo log和可见性算法实现的
3、undo log将各个版本的数据形成一个版本链通过可见性比较规则来查询相应版本的数据
4、通过保存数据在某个时间点的快照实现的也就是一致性视图read view
5、mvcc只在RR和RC两个隔离级别下工作;用户可以查看当前数据的前一个或者前几个历史版本。保证了ACID中的I-隔离性。
