mysql并发控制之MVCC

1.MVCC(Multiversion concurrency control) :多版本并发控制，当我们并发访问数据库(读或写)时，对事物内正在处理的数据做多版本控制，用以防止写操作的阻塞影响读操作的并发性能。

2.下面我们具体分析下在mysql中是如何对事物内处理的数据做多版本控制的。

上图表示数据库中的一张teacher表，表中我们定义了id，name，age三个字段。而后面多出来的两个字段DB_TRX_ID(数据行的版本号)和DB_ROLL_PT(删除版本号)，就是数据库做多本版控制引入的两个字段。下面我们分析下数据库在对表中的数据进行操作时，这两个字段是如何变化的。

在mysql中有一个全局事物id的概念，可以理解为每开启一个事物，数据库都会给这个事物一个事物id，而且这个事物id是递增的。假设现在数据库的全局事物id为1，我们使用一个事物在teacher表中insert两条语句，即执行下面的语句，执行完成之后，插入的两条数据的数据行版本号为1，删除版本号为NULL。

begin;//开启一个事物

insert into teacher(name, age) value('seven',18);

insert into teacher(name, age) value('qingshan', 19);

commit;//提交事物

执行完上面的这个事物之后，数据库teacher表的状态变成了如下图。

 

假如我们现在要删除teacher表中id为2的这条数据，并且现在数据库的全局事物id已经到了22，即执行下面的事物。

begin;//开启事物

delete teacher where id = 2;

commit;

执行完上面的这个事物之后，数据库teacher表的状态变成了如下图。

假如现在我们要修改id为1的这条数据，并且全局事物id已经到了33。修改操作的大体执行过程是：将需要修改的数据行copy一份，copy过来的数据行版本号设为33，删除版本号为NULL，并更新数据。原始的数据行的删除版本号设置为33。执行下面的事物。

begin;//开始一个事物

update teacher set age = 19 where id = 1;

commit;

执行完上面的这个事物之后，数据库teacher表的状态变成了如下图。

现在假设我们需要查询teacher表中的数据，并且全局事物id已经到了44。查询的大体规则是:第一是要查找数据行的版本号小于或等于当前事物id，这样做可以确保查询的数据早于当前事物存在或者数据为当前事物插入。第二是查找删除版本号为NULL或者大于当前事物的版本号，这样做可以确保取出来的数据在事物开启之前没有被删除。

即执行以下事物。

begin;

select * from users;

commit;

执行完上面的这个事物之后，数据库teacher表的状态变成了如下图。

到这里我们基本上明白了MVCC的流程，现在我们通过MVCC的原理来分析一个例子。

就以我们上面介绍的teacher表中的两条数据为例，有下面两个事物。

tx1:

　　begin;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　--1

　　select * from teacher;　　　　　　　　　　　　　　--2

　　commit;　　

tx2:

　　begin;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　--3

　　update teacher set age = 28 where id = 1;　　　　 --4

　　commit;

上图是数据库现有的状态，假设我们执行 1 2 3 4 2，会经过下面的过程，我们尽量使用图来说明。

1 2步骤执行时，全局事物id为2，所以可以查找到id位1和2的两条数据，查找结果集为

　　1 seven 18

　　2 qingshan 20

3 4步骤执行时，全局事物id为3，执行之后数据库的状态变成了下图所示的状态。

在执行步骤2时，由于步骤2的全局事物id为2，所以会在表中查找数据行版本号小于2的，发现第一行和第二行满足记录，接下来查看删除版本号大于2或者为空的，发现第一行和第二行都满足记录，所以会返回结果集。

　　1 seven 18

　　2 qingshan 20。

上图是表的原始状态，假设我们上述执行的步骤不是1 2 3 4 2，而是步骤3 4 1 2，会是什么情况那。首先执行步骤3 4，执行完如图。

由于首先执行3 4，因此3 4的全局事物id为2，接下来我们执行步骤1 2，步骤1 2的全局事物id为3，我们开始查找数据行版本号小于3的，发现3行数据都满足要求，接下来查找删除版本号为空或者大于3的，发现最后两行满足要求，由此得到的结果集为。

　　1 seven 28

　　2 qingshan 20

说明:我们会发现一个问题，就是事物3读取到了事物2未提交的数据。也就是说如果一个读事物先于一个写事物发生，就不存在问题。但是如果一个写事物先发生，后面又有一个读事物，这种情况MVCC并没有解决由于并发访问导致的脏读问题。这个问题可以在看完undo log后得到解决。