@JunQiu
2018-09-23T22:28:39.000000Z
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mysql mvcc 多版本并发控制技术
summary_2018/09 mysql
1、mysql mvcc 多版本并发控制技术
1.1、概念和用途
- 用于多事务环境下,多个版本保证并发读写不冲突的一种机制(读不加锁，读写不冲突),从而实现数据库的隔离性,也极大的提高了查询的性能,在事务隔离级别为Read Commit 和 Repeatable read中使用到。mvcc也有很多实现方式，不同的数据库稍有不同，mysql通过保存最新的版本的方式实现。
1.2、DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR
- InnoDB表数据为主键聚簇索引,mysql默认为每个索引行添加了4个隐藏的字段,分别是
- DB_ROW_ID InnoDB引擎中一个表只能有一个主键,用于聚簇索引,如果表没有定义主键会选择第一个非Null的索引作为主键,如果还没有,生成一个隐藏的 - DBROWID作为主键构造聚簇索引
- DB_TRX_ID 最近更改该行数据的事务ID
- DB_ROLL_PTR undo log的指针,用于记录之前历史数据在undolog中的位置
- DELETED BIT 索引删除标志,如果DB删除了一条数据,是优先通知索引将该标志位设置为1,然后通过(purge)清除线程去异步删除真实的数据（只有提交后才会真正的删除）
- 其中比较重要的是DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR两个字段，具体是如何用到的呢？
- 理解undolog的概念,及如何产生的？
1.3、一致性视图readview
- 理解最重要的一个概念一致性视图readview？？
- 当开启一个事务时，就会创建一个readview，保存了当前数据库系统中活跃事务的列表（不包括当前事务和已经提交的事务），当要读取某一行的时候就会通过 readview 来判断其可见行，不可见的情况就会回退到undo log中的版本，循环判断。
- 如何判断行的可见行
## 具体算法如下：设该行的当前事务id为trx_id，read view中最早的事务id为trx_id_min, 最迟的事务id为trx_id_max。1、如果trx_id< trx_id_min的话，那么表明该行记录所在的事务已经在本次新事务创建之前就提交了，所以该行记录的当前值是可见的。2、如果trx_id>trx_id_max的话，那么表明该行记录所在的事务在本次新事务创建之后才开启，所以该行记录的当前值不可见。3、如果trx_id_min<=trx_id<=trx_id_max,那么表明该行记录所在事务在本次新事务创建的时候处于活动状态，从trx_id_min到trx_id_max进行遍历，如果trx_id等于他们之中的某个事务id的话，那么不可见。//如果当前版本不可见则回滚再进行可见性判断，从该行记录的DB_ROLL_PTR指针所指向的回滚段中取出最新的undo-log的版本号的数据，将该可见行的值返回。Tips：RR和RC的一些区别1、在RC事务隔离级别下,每次语句执行都关闭ReadView,然后重新创建一份ReadView2、在RR事务隔离级别下,事务开始创建ReadView,一直到事务结束关闭## 源代码函数：read_view_sees_trx_id。read_view中保存了当前全局的事务的范围：【low_limit_id， up_limit_id】1. 当行记录的事务ID小于当前系统的最小活动id，就是可见的。if (trx_id < view->up_limit_id) {return(TRUE);}2. 当行记录的事务ID大于当前系统的最大活动id（也就是尚未分配的下一个事务的id），就是不可见的。if (trx_id >= view->low_limit_id) {return(FALSE);}3. 当行记录的事务ID在活动范围之中时，判断是否在活动链表中，如果在就不可见，如果不在就是可见的。for (i = 0; i < n_ids; i++) {trx_id_t view_trx_id= read_view_get_nth_trx_id(view, n_ids - i - 1);if (trx_id <= view_trx_id) {return(trx_id != view_trx_id);}}
1.5、 不同条件加锁的方式(比如主键、二级索引等)
- 强烈推荐：MySQL 加锁处理分析
1.6、 实际情况验证
# delete 操作// 开启一个事务mysql> begin;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 6 || 6 || 6 || 6 || 5 |+------+5 rows in set (0.00 sec)------ 开启另一个事务删除一条数据 ------mysql> DELETE FROM Persons where id_p=5;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)------ 开启另一个事务删除一条数据 ------mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 6 || 6 || 6 || 6 || 5 |+------+5 rows in set (0.01 sec)mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 6 || 6 || 6 || 6 |+------+4 rows in set (0.00 sec)结论：对删除操作，不会立即删除，而会将删除标志位=1，直到commit后才会真正删除,但是会加X锁.# update 操作mysql> begin;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> update Persons set Id_P=66;Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)Rows matched: 4 Changed: 4 Warnings: 0mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 66 || 66 || 66 || 66 |+------+4 rows in set (0.00 sec)------ 开启另一个事务更新一条数据 ------mysql> update Persons set Id_P=77;// 阻塞，直到对当前行加锁的事务提交Query OK, 1 row affected (0.00 sec)------ 开启另一个事务更新一条数据 ------mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)结论：对于update、delete等操作，会对对应行加锁，后面的事务想修改时会被阻塞，或者获取锁失败。
- 结论
- 为了提高多事务下读写的性能和ACID特性，MYSQL使用了MVCC和2PL(2阶段)的方式来实现，对update、delete等操作会对行加锁，而读不会加锁。
- 比如理解一些特殊情况：
mysql> begin;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 2 || 2 |+------+2 rows in set (0.00 sec)------ 开启另一个事务插入一条数据 ------mysql> INSERT INTO Persons VALUES (1);Query OK, 1 row affected (0.01 sec)------ 开启另一个事务插入一条数据 ------mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 2 || 2 |+------+2 rows in set (0.00 sec)// 插入后在RR级别也避免了幻读，但更新并没有根据readview来判断，而是根据能否加锁来判断(此时事务版本号变为当前事务，可见)mysql> update Persons set Id_P=3 where Id_p=1;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0mysql> select * from Persons;+------+| Id_P |+------+| 2 || 2 || 3 |+------+3 rows in set (0.00 sec)mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
