MySQL MVCC 原理揭秘:如何處理并發(fā)事務(wù)的讀寫沖突?
引言:
在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行是必不可少的。然而,并發(fā)執(zhí)行也帶來了一系列的問題,其中之一就是讀寫沖突。當(dāng)多個事務(wù)同時(shí)讀寫同一個數(shù)據(jù)時(shí),就可能出現(xiàn)不一致的情況。為了解決這個問題,MySQL引入了多版本并發(fā)控制(MVCC)機(jī)制。本文將揭秘MVCC的原理,詳細(xì)解析MySQL是如何處理并發(fā)事務(wù)的讀寫沖突的。
- MVCC概述
MVCC是一種實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的機(jī)制,它使用了版本號來對事務(wù)進(jìn)行隔離。每個數(shù)據(jù)行都會有一個版本號,讀寫操作基于版本號進(jìn)行判斷。讀操作只能讀取已經(jīng)提交的事務(wù),寫操作則需要對其他事務(wù)進(jìn)行判斷和處理。事務(wù)的讀操作
當(dāng)一個事務(wù)執(zhí)行讀操作時(shí),MySQL會根據(jù)事務(wù)啟動時(shí)間和快照版本號,確定可見的數(shù)據(jù)行。具體的判斷條件如下:
a) 如果數(shù)據(jù)行的創(chuàng)建版本號大于事務(wù)啟動時(shí)間,說明數(shù)據(jù)行是后面創(chuàng)建的,那么此事務(wù)不可見。
b) 如果數(shù)據(jù)行的刪除版本號小于等于事務(wù)啟動時(shí)間,說明數(shù)據(jù)行已經(jīng)被刪除,那么此事務(wù)也不可見。
c) 如果數(shù)據(jù)行的創(chuàng)建版本號小于等于事務(wù)啟動時(shí)間,且刪除版本號大于事務(wù)啟動時(shí)間或?yàn)榭眨敲创耸聞?wù)可見。
通過上述規(guī)則,事務(wù)可以讀取到自己啟動前已經(jīng)提交的數(shù)據(jù),而對于未提交的數(shù)據(jù)和其他正在執(zhí)行的事務(wù)修改的數(shù)據(jù),則是不可見的。
- 事務(wù)的寫操作
當(dāng)一個事務(wù)執(zhí)行寫操作時(shí),MySQL會根據(jù)數(shù)據(jù)行的版本號進(jìn)行判斷和處理。具體的處理方式如下:
a) 如果事務(wù)A要修改數(shù)據(jù)行,但是數(shù)據(jù)行已經(jīng)被其他事務(wù)B修改(即版本號不匹配),那么事務(wù)A會進(jìn)行回滾,報(bào)錯提示寫操作沖突。
b) 如果事務(wù)要刪除數(shù)據(jù)行,但是數(shù)據(jù)行已經(jīng)被其他事務(wù)修改(即版本號不匹配),那么事務(wù)會創(chuàng)建一個新版本的數(shù)據(jù)行,并將刪除標(biāo)記設(shè)置為當(dāng)前事務(wù)的版本號。
c) 如果事務(wù)要修改或刪除的數(shù)據(jù)行不存在(即版本號為空),事務(wù)會創(chuàng)建一個新版本的數(shù)據(jù)行,版本號設(shè)置為當(dāng)前事務(wù)的版本號。
通過上述處理方式,MySQL保證了事務(wù)的寫操作不會造成數(shù)據(jù)的沖突和不一致。
示例代碼:
為了更好地理解MySQL MVCC的原理,下面給出一個示例代碼,演示了并發(fā)事務(wù)的讀寫沖突情況下的處理過程。
-- 創(chuàng)建測試表 CREATE TABLE test ( id INT PRIMARY KEY, value VARCHAR(20) NOT NULL, version INT NOT NULL ); -- 插入測試數(shù)據(jù) INSERT INTO test (id, value, version) VALUES (1, 'A', 1);
登錄后復(fù)制
-- 事務(wù)1:讀操作 START TRANSACTION; SELECT * FROM test WHERE id = 1; -- 結(jié)果:id=1, value='A', version=1
登錄后復(fù)制
-- 事務(wù)2:寫操作 START TRANSACTION; -- 修改數(shù)據(jù)行,并將version+1 UPDATE test SET value = 'B', version = version + 1 WHERE id = 1; -- 提交事務(wù) COMMIT;
登錄后復(fù)制
-- 事務(wù)1:再次讀操作 SELECT * FROM test WHERE id = 1; -- 結(jié)果:id=1, value='B', version=2
登錄后復(fù)制
通過以上示例代碼,可以看到在事務(wù)2修改數(shù)據(jù)行后,事務(wù)1再次讀取數(shù)據(jù)時(shí),已經(jīng)讀取到了被修改的數(shù)據(jù)行,并將version值進(jìn)行了更新,保證了數(shù)據(jù)的一致性。
結(jié)論:
MySQL的MVCC機(jī)制通過版本號的判斷和處理,解決了并發(fā)事務(wù)的讀寫沖突。通過對事務(wù)啟動時(shí)間、快照版本號和數(shù)據(jù)行版本號的比較,MySQL實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的隔離和一致性。在實(shí)際應(yīng)用中,合理利用MVCC機(jī)制,可以提高數(shù)據(jù)庫的并發(fā)能力和性能。
參考文獻(xiàn):
[1] https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-multi-versioning.html
以上就是MySQL MVCC 原理揭秘:如何處理并發(fā)事務(wù)的讀寫沖突?的詳細(xì)內(nèi)容,更多請關(guān)注www.92cms.cn其它相關(guān)文章!