MYSQL:MVCC多版本控制技术

发布于 2021-08-04  771 次阅读


  1. mvcc介绍

MVCC (Multiversion Concurrency Control),即多版本并发控制技术,它使得大部分支持行锁的事务引擎,不再单纯的使用行锁来进行数据库的并发控制,取而代之的是把数据库的行锁与行的多个版本结合起来,只需要很小的开销,就可以实现非锁定读,从而大大提高数据库系统的并发性能

读锁:也叫共享锁、S锁,若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S 锁。这保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

写锁:又称排他锁、X锁。若事务T对数据对象A加上X锁,事务T可以读A也可以修改A,其他事务不能再对A加任何锁,直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。

表锁:操作对象是数据表。Mysql大多数锁策略都支持(常见mysql innodb),是系统开销最低但并发性最低的一个锁策略。事务t对整个表加读锁,则其他事务可读不可写,若加写锁,则其他事务增删改都不行。

行级锁:操作对象是数据表中的一行。是MVCC技术用的比较多的,但在MYISAM用不了,行级锁用mysql的储存引擎实现而不是mysql服务器。但行级锁对系统开销较大,处理高并发较好。

一句话讲,MVCC就是用 同一份数据临时保留多版本的方式 的方式,实现并发控制。这里留意到 MVCC 关键的两个点:在读写并发的过程中如何实现多版本;在读写并发之后,如何实现旧版本的删除(毕竟很多时候只需要一份最新版的数据就够了);

2. MVCC无锁并发机制

为了解决锁机制读写相互阻塞、并发冲突域大的问题,MySQL的Innodb引入了MVCC无锁并发机制。

Innodb是MySql默认的存储引擎,默认的隔离级别是RR(Repeatable Read),并且在RR的隔离级别下更进一步,通过多版本并发控制MVCC解决不可重复读问题,加上间隙锁(也就是并发控制)解决幻读问题。因此Innodb的RR隔离级别其实实现了串行化级别的效果,而且保留了比较好的并发性能。

3. mvcc使用

早期数据库系统,只有读读之间可以并发,读写,写读,写写都要阻塞。引入多版本之后,只有写写之间相互阻塞,其他三种操作都可以并行,这样大幅度提高了Innodb的并发度。

多版本并发控制(MVCC)是一种用来解决读-写冲突的无锁并发控制,也就是为事务分配单向增长的时间戳,为每个修改保存一个版本,版本与事务时间戳关联,读操作只读该事务开始前的数据库的快照。 这样在读操作不用阻塞写操作,写操作不用阻塞读操作的同时,避免了脏读和不可重复读

MVCC只在 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别够和MVCC不兼容, 因为 READ UNCOMMITTED 总是读取最新的数据行, 而不是符合当前事务版本的数据行。而 SERIALIZABLE 则会对所有读取的行都加锁。

Innodb中通过B+树作为索引的数据结构,并且主键所在的索引为ClusterIndex(聚簇索引), ClusterIndex中的叶子节点中保存了对应的数据内容。一个表只能有一个主键,所以只能有一个聚簇索引,如果表没有定义主键,则选择第一个非NULL唯一索引作为聚簇索引,如果还没有则生成一个隐藏id列作为聚簇索引。

参考:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/91208953

https://www.cnblogs.com/FXqufei/p/9795435.html


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