MySQL中的MVCC技术-BinArTale's Blog

1. 事务的隔离级别：

事务的隔离级别，总共有四种不同的隔离级别，每种解决不同的并发问题：

READ-UNCOMMITTED（读未提交）

事务可以读取其他事务未提交的数据（脏读），会有脏读、不可重复读和幻读的问题

示例：

-- 事务 A
BEGIN;
UPDATE user set age = age -1 where id = 1; -- 未提交

-- 事务B 
BEGIN;
SELECT age from user where id = 1 ; -- 读到事务A未提交的age的数据（原始是18，现在读取到17）
COMMIT;

-- 事务A回滚
ROLLBACK;

结果就是事务B读取到了事务A未提交的脏数据，如果事务A回滚，那么事务B读取到的数据就是错的。

READ-COMMITTED（读已提交）

事务只能读取到其他事务已经提交的数据，这解决了脏读，但是还是会不可重复读和幻读
示例：

-- 事务 A
BEGIN;
UPDATE user set age = age -1 where id = 1; 
COMMIT; -- 事务已提交，age 值变为 17

-- 事务B 
BEGIN;
SELECT age from user where id = 1 ; -- 第一次查询可能读取到18，如果A没提交，也就是不会读取到未提交的数据

-- 事务A提交后读取
SELECT age from user where id = 1 ; -- 第二次查询可能读取到17，A已提交
COMMIT

这就会导致两次读取到的数据不一致，也就是不可重复读，但是不会读取到未提交的数据了，避免了脏读。

REPEATABLE-READ（可重复读）

事务执行期间多次读取同一数据，结果保持一致，这解决了脏读和可重复读，但是会有幻读问题
示例

-- 事务A
BEGIN;
SELECT *  FROM user WHERE age = 18; -- 假设返回2条记录

-- 事务B 插入数据并提交
BEGIN;
INSERT INTO user(age) VALUES (18)
COMMIT;

-- 事务A 再次查询
BEGIN;
SELECT *  FROM user WHERE age = 18; -- 返回3条记录

事务A在第一次查询的时候有2条记录，等事务B提交以后事务A再查询有3条记录，也就是发生了幻读。

解决幻读的方法有多种

将事务隔离级别调整为SERIALIZABLE
在可重复读的事务级别下，给事务操作的这张表加锁。
在可重复读的事务级别下，给我事务操作的这张表加 Next-key Lock（ Record Lock行锁 + Gap Lock间隙锁），也就是不只是锁住每条记录，也锁住每条记录的间隙，让记录之间无法新增记录。

‼️: next-key lock的确是解决了幻读问题，但是next-key lock在并发情况下也经常会造成死锁。死锁检测和处理也会花费时间，一定程度上影响到并发量。

SERIALIZABLE（可串行化）：最高的隔离级别，所有事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不会产生干扰。

2. 多版本并发控制（Multi-Version Concurrency Control）

MVCC 是一种用于在多个并发事务同时读写数据库时，保持数据一致性和隔离性的技术。他是通过在每一行上维护多个版本的数据来实现的，当一个事务要对数据进行修改时，MVCC 会为改事务创建一个快照，而不是直接修改实际的数据行。

读操作（SELECT）

当一个事务进行读操作的时候，他会使用快照读取，他会选择一个不晚于事务创建时间的最新版本的数据作为快照数据，后续读取的都是这个快照数据，其他事务对数据行的修改不会影响当前事务的读操作。

写操作（UPDATE，DELETE，INSERT）

对于写操作，事务会为要修改的数据创建一个新版本，将修改后的数据写入新版本，新版本数据会携带当前事务的版本号，以便其他事务能够正确读取相应版本的数据。原始版本的数据仍然存在。

事务的提交

当一个事务提交时，他所作的修改就会成为数据库最新版本的数据，并且其他事务可见
当一个事务回滚时，所做的修改将会被撤销，其他事务不可见。

版本回收

为了防止数据库中的版本无限增长，MVCC会定期进行版本回收。回收机制会删除已经不再需要的旧版本数据，从而释放空间。

一致性非锁定读和锁定读

非锁定读：添加一个版本号或者时间戳，在更新数据的时候同时版本号+1或者更新时间戳。查询的时候，将当前可见的版本号和对应记录的版本号进行比较，如果记录的版本号小，表示该记录可见InnoDB 存储引擎中MVCC就是对一致性非锁定读的实现，读取一个正在执行更新操作的行时，不会等待行上的锁释放，而是去读取行的一个快照数据。
锁定读：执行 select ... lock in share mode select ... for update、 insert updatedelete操作时就是锁定读。在锁定读下，读取的数据是最新版本，所以也被称为当前读（current read）。锁定读会对读取到的记录加锁， select ... lock in share mode 的话加S锁，其他事务也可以加 S 锁select ... for update、 insert update、 delete 是对记录加 X 锁，且其他事务不能加任何锁。InnoDB 在实现 Repeatable Read 时，如果执行的是当前读，则会对读取的记录使用 Next-key Lock ，来防止其它事务在间隙间插入数据。

目录CONTENT

MySQL中的MVCC技术

1. 事务的隔离级别：

2. 多版本并发控制（Multi-Version Concurrency Control）

评论区