关于innodb中MVCC的一些理解
一、MVCC简介
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。
二、MVCC实现原理
innodb MVCC主要是为Repeatable-Read事务隔离级别做的。在此隔离级别下,A、B客户端所示的数据相互隔离,互相更新不可见
了解innodb的行结构、Read-View的结构对于理解innodb mvcc的实现由重要意义
innodb存储的最基本row中包含一些额外的存储信息 DATA_TRX_ID,DATA_ROLL_PTR,DB_ROW_ID,DELETE BIT
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6字节的DATA_TRX_ID 标记了最新更新这条行记录的transaction id,每处理一个事务,其值自动+1
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7字节的DATA_ROLL_PTR 指向当前记录项的rollback segment的undo log记录,找之前版本的数据就是通过这个指针
- 6字节的DB_ROW_ID,当由innodb自动产生聚集索引时,聚集索引包括这个DB_ROW_ID的值,否则聚集索引中不包括这个值.,这个用于索引当中
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DELETE BIT位用于标识该记录是否被删除,这里的不是真正的删除数据,而是标志出来的删除。真正意义的删除是在commit的时候
具体的执行过程
begin->用排他锁锁定该行->记录redo log->记录undo log->修改当前行的值,写事务编号,回滚指针指向undo log中的修改前的行
上述过程确切地说是描述了UPDATE的事务过程,其实undo log分insert和update undo log,因为insert时,原始的数据并不存在,所以回滚时把insert undo log丢弃即可,而update undo log则必须遵守上述过程
下面分别以select、delete、 insert、 update语句来说明
SELECT
Innodb检查每行数据,确保他们符合两个标准:
1、InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是数据行的版本必须小于等于事务的版本),这确保当前事务读取的行都是事务之前已经存在的,或者是由当前事务创建或修改的行
2、行的删除操作的版本一定是未定义的或者大于当前事务的版本号,确定了当前事务开始之前,行没有被删除
符合了以上两点则返回查询结果。
INSERT
InnoDB为每个新增行记录当前系统版本号作为创建ID。
DELETE
InnoDB为每个删除行的记录当前系统版本号作为行的删除ID。
UPDATE
InnoDB复制了一行。这个新行的版本号使用了系统版本号。它也把系统版本号作为了删除行的版本。
说明
insert操作时 “创建时间”=DB_ROW_ID,这时,“删除时间 ”是未定义的;
update时,复制新增行的“创建时间”=DB_ROW_ID,删除时间未定义,旧数据行“创建时间”不变,删除时间=该事务的DB_ROW_ID;
delete操作,相应数据行的“创建时间”不变,删除时间=该事务的DB_ROW_ID;
select操作对两者都不修改,只读相应的数据
三、对于MVCC的总结
- 每行数据都存在一个版本,每次数据更新时都更新该版本
- 修改时Copy出当前版本随意修改,各个事务之间无干扰
- 保存时比较版本号,如果成功(commit),则覆盖原记录;失败则放弃copy(rollback)
- 事务以排他锁的形式修改原始数据
- 把修改前的数据存放于undo log,通过回滚指针与主数据关联
- 修改成功(commit)啥都不做,失败则恢复undo log中的数据(rollback)