mysql的mvcc
一、什么是MVCC
MySQL 的 MVCC(Multi-Version Concurrency Control,多版本并发控制) 是 InnoDB 存储引擎实现高并发事务的核心机制之一。它通过为每行数据维护多个版本,避免读写冲突,实现“读不阻塞写,写不阻塞读”,从而提高数据库的并发性能。
二、MVCC是如何实现的
MVCC 在 InnoDB 里的实现 = 隐藏字段(行级元数据) + Undo Log(存储旧版本) + Read View(快照判定) + Purge(垃圾回收)
1.当前读和快照读
快照读:即读取数据是从快照中获取的,事务在进行事务读取时不上锁,这就是mysql并发读写性能高的原因之一。 而当前读反之,读取数据时会上锁,这也就意味着即使你的隔离级别是可重复读,你用当前读也能读取到其他事务的最新结果,造成不可重复读。(mysql5.1之后的版本)
当前读:
- 读取的是最新提交的数据,并且会加锁(共享锁或排他锁)。(mysql5.1之前InnoDB的默认方式)
- 常见的当前读操作包括:
SELECT ... FOR UPDATE
(加排他锁)SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
(加共享锁)UPDATE
、DELETE
、INSERT
等操作
2. undo.log概念扫盲(撤销日志)
undo.log 用于记录数据修改前的状态,以便在事务回滚或需要读取历史版本时恢复数据。
每条记录修改前,系统会将旧值写入 undo.log,形成一条版本链。
3.readView(读视图)
readview 定义了事务在某一时刻对数据库的可见性视图,决定哪些数据版本对当前事务可见。
- 已提交事务:已提交事务中记录的则是已经被提交的事务id集合。
- 活跃事务:这个则记录那些还能活动且还没被提交的事务,其中min_trx_id指向活跃事务的最小值。
- 未开始事务:这里面则是存放待使用的事务id值,其中max_trx_id就是记录这一块的最小值。
- creator_trx_id:创建该 readview 的事务ID
4.可重复读(Repeatable Read)与读已提交(Read Committed)的区别
可重复读(Repeatable Read)--事务开始时快照
- 在同一事务中多次读取同一数据时,保证结果一致,即使其他事务修改了该数据并提交。
- 通过多版本并发控制(MVCC)实现,事务开始时创建一个快照,后续读取基于该快照。
- 可能遇到幻读(Phantom Read)问题,即其他事务插入新数据并提交后,当前事务再次查询可能看到新数据。
读已提交(Read Committed)---每次查询时最新快照
- 在同一事务中多次读取同一数据时,每次读取都能看到其他事务已提交的最新修改。
- 仅保证不会读取到未提交的数据,但无法保证多次读取结果一致。
- 通过MVCC或行级锁实现,每次查询时获取最新的已提交数据版本。
- 可能遇到不可重复读(Non-repeatable Read)问题,即其他事务修改数据并提交后,当前事务再次查询可能看到不同结果。
关键差异
- 一致性保证:可重复读保证同一事务内读取一致性;读已提交仅保证单次读取的已提交数据。
- 隔离级别问题:可重复读可能幻读;读已提交可能不可重复读。
- 实现方式:两者均可用MVCC实现,但快照生成策略不同(可重复读使用事务开始时快照,读已提交使用每次查询时最新快照)。
适用场景
- 可重复读:需要事务内数据一致的场景,如财务报表生成。
- 读已提交:对实时性要求高、允许数据变动的场景,如大多数OLTP系统。
示例数据库行为:
- 事务A查询某行数据,事务B修改该行并提交。
- 读已提交:事务A再次查询会看到B的修改。
- 可重复读:事务A仍看到原始数据。
5. Purge 线程 = 垃圾回收
旧版本不能无限堆积。InnoDB 的 Purge 后台线程定期扫描 Undo Segment,
当确定某条旧记录 已无任何 Read View 需要 时,就会把它物理删除,释放页空间