MySql 多本版併發控制 MVCC

什麼是多版本併發控制

多版本併發控制技術的英文全稱是multiversion concurrency control，縮寫為mvcc。

多版本併發控制（mvcc）是通過在特定時間點儲存資料快照來實現的。 也就是說，無論事務執行多長時間，事務內部看到的資料都不會受到其他事務的影響。 根據事務的開始時間，每個事務可能同時看到同一表的不同資料。

簡而言之，多版本併發控制的思想是儲存資料的歷史版本，並通過管理資料行的多個版本來實現資料庫的併發控制。 通過這種方式，我們可以通過比較版本號來確定是否顯示資料。 在讀取資料時，我們不需要加鎖也能確保事務的隔離效果。  

可以認為多版本併發控制（mvcc）是行級鎖定的一種變體，但在許多情況下避免了鎖定操作，因此成本較低。 儘管實現機制不同，但是大多數實現非阻塞的讀操作，而寫操作僅鎖定必要的行。 

mysql中的大多數事務儲存引擎都不實現簡單的行級鎖。 為了提高併發效能，它們通常同時實施多版本併發控制（mvcc）。 mvcc不僅在mysql中實現，在oracle，postgresql和其他資料庫系統中也有實現。 但是，它們各自的實現機制是不同的，因為mvcc沒有統一的實現標準，通常包括樂觀併發控制和悲觀併發控制。

多版本併發控制解決了哪些問題

1，讀寫堵塞問題 

通過mvcc，讀取和寫入不能互相阻塞，即讀取不阻塞寫入和寫入不阻塞讀取，這可以提高事務併發處理的能力。

如何提高併發性

由於innodb的mvcc採用了樂觀鎖定方法，因此在讀取資料時無需鎖定資料，而只有必要的行才被鎖定以進行寫操作。 

3.解決讀一致性問題

一致性讀取也稱為快照讀取，當我們在某個時間點查詢資料庫的快照時，我們只能看到此時間點之前事務提交更新的結果，而不能看到此時間點之後事務提交的結果。

快照讀和當前讀取（snapshot read and current read）

快照讀取這是一種無鎖的一致讀取，也是innodb併發效能比較優異的原因之一。 事務讀取的這些資料都是一致的：事務開始之前就存在的資料，以及事務本身插入或修改的資料。

不帶鎖的簡單select語句屬於快照讀取，例如：

`select * from t where id=1`

select * from t where id=1 lock in share mode;  

select * from t where id=1 for update;

事務版本號

每次新建乙個事務時，我們將從資料庫中獲取事務d（即事務版本號）。 該事務id是自增長的。 通過id大小，我們可以確定事務的時間順序。

行記錄的隱藏列

innodb的葉子節點儲存資料頁，而資料頁儲存行記錄。 行記錄中有一些重要的隱藏字段：

db_row_id：6位元組的隱藏行id，用於生成預設的聚簇索引。 在這種情況下，當建立聚簇索引時，innodb將建立乙個隱藏索引列。 聚簇索引可以提高資料搜尋的效率。

db_trx_id：6位元組，運算元據的事務id，這是要插入或更新資料的最後乙個事務id。

db_roll_ptr：回滾指標。

innodb將行記錄的快照儲存在undo log中。 我們可以在回滾段中找到它們，如下圖所示：

從圖中可以看出，回滾指標通過鍊錶的結構連線資料行的所有快照記錄，並且每個快照都會記錄事務建立的時間（事務的id也就是該資料的操作點）。 這樣，如果我們要查詢歷史快照，可以通過遍歷回滾指標來找到它。

2.innodb不可重複讀隔離級別在mvcc中如何工作 

查詢 (select)

innodb根據以下兩個條件檢查記錄的每一行：

只有滿足以上兩個條件的記錄才能作為查詢結果返回。插入

innodb將當前系統版本號儲存為每個新插入的行的行版本號。刪除

innodb將每個刪除行的當前系統版本號儲存為行刪除識別符號。 刪除在內部被視為更新，並且行中的特殊標記位設定為刪除。更新

為了插入新記錄，innodb將當前系統版本號儲存為行版本號，並將當前系統版本號儲存到原始行中作為行刪除識別符號。

總結

多版本併發控制（mvcc）在一定程度上實現了讀寫併發性，它只有不可重複的讀和讀已提交這兩個隔離級別下。 其他兩個隔離級別與mvcc不相容，因為未提交讀，總是讀取最新的資料行，而不是與當前事務版本匹配的資料行。而序列化則是要上鎖。

行鎖，併發，事務回滾和許多其他功能都與mvcc有關。

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