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百度宣传做网站多少钱,网站开发作业,智慧房产信息管理平台,免费做的英文网站MVCC#xff08;Multi-Version Concurrency Control#xff0c;多版本并发控制#xff09;是 MySQL InnoDB 存储引擎实现事务隔离级别的核心机制#xff0c;其核心目标是在不加锁#xff08;或减少加锁#xff09;的情况下#xff0c;实现读写并发#xff0c;同时保证事…MVCCMulti-Version Concurrency Control多版本并发控制是 MySQL InnoDB 存储引擎实现事务隔离级别的核心机制其核心目标是在不加锁或减少加锁的情况下实现读写并发同时保证事务的隔离性避免脏读、不可重复读等问题大幅提升数据库的并发性能。一、MVCC 的核心思想MVCC 为每行数据维护多个版本快照不同事务在访问同一行数据时会根据自身的 “视图” 看到不同版本的数据读操作SELECT无需加锁直接读取符合事务版本的快照避免与写操作互斥写操作INSERT/UPDATE/DELETE不修改原数据而是创建数据的新版本旧版本保留由 undo log 维护供其他事务读取。简单来说写操作创建新版本读操作读取历史版本读写互不阻塞。二、MVCC 的核心依赖组件InnoDB 实现 MVCC 依赖以下关键数据结构和日志缺一不可2.1 行记录的隐藏列InnoDB 为每张表的每行数据默认添加 3 个隐藏列用户不可见用于版本管理隐藏列作用数据类型DB_TRX_ID最后一次修改该行数据的事务 ID插入 / 更新删除视为 “更新”标记删除6 字节DB_ROLL_PTR回滚指针指向 undo log 中该记录的历史版本形成版本链7 字节DB_ROW_ID行 ID聚簇索引的默认主键仅当表无主键 / 唯一索引时生成6 字节2.2 Undo Log回滚日志作用保存数据的历史版本每次修改行数据时先将旧版本写入 undo log事务回滚时通过 undo log 恢复数据为 MVCC 提供历史版本数据。版本链每行数据的DB_ROLL_PTR指向 undo log 中该记录的上一个版本所有版本通过回滚指针串联成版本链头节点是最新版本。类型INSERT_UNDO记录插入操作的 undo 日志事务提交后可直接删除因为插入的行仅当前事务可见UPDATE_UNDO记录更新 / 删除操作的 undo 日志需保留至所有依赖该版本的事务结束。2.3 Read View读视图Read View 是事务在执行快照读普通 SELECT时生成的可见性判断规则决定了当前事务能看到哪些版本的数据。Read View 的核心属性属性含义m_ids当前活跃未提交的事务 ID 列表min_trx_idm_ids中的最小事务 IDmax_trx_id系统下一个要分配的事务 ID即当前最大事务 ID1creator_trx_id创建该 Read View 的事务 ID可见性判断规则对于版本链中的某行数据版本记其事务 ID 为trx_id判断是否对当前事务可见如果 trx_id min_trx_id该版本由已提交的事务创建可见如果 trx_id max_trx_id该版本由未来的事务创建不可见如果 min_trx_id ≤ trx_id max_trx_id若trx_id在m_ids中事务未提交不可见若trx_id不在m_ids中事务已提交可见特殊如果trx_id creator_trx_id当前事务自己修改的数据可见。2.4 事务 IDTrx IDInnoDB 为每个事务分配唯一的递增事务 ID事务开始时不一定分配 ID仅当执行写操作INSERT/UPDATE/DELETE时才分配只读事务仅 SELECT可能不分配 ID进一步提升性能。三、MVCC 的工作流程以可重复读为例MySQL 默认隔离级别是REPEATABLE READ可重复读MVCC 在该级别下的核心行为是事务在第一次快照读时生成 Read View后续所有快照读复用该 Read View。示例两个事务并发操作同一行数据假设初始数据表user有一行数据id1, name‘Tom’其DB_TRX_ID100初始事务 ID。时间事务 A读事务 B写T1开始事务开始事务T21.执行SELECT * FROM user WHERE id1;第一次快照读2.生成 Read Viewm_ids[200]事务 B 的 ID、min_trx_id200、max_trx_id201、creator_trx_id199 3.读取行版本trx_id100 200可见结果Tom-T3-1.执行UPDATE user SET name‘Jerry’ WHERE id1; 2.分配事务 ID200 3.旧版本trx_id100写入 undo log 4.新版本数据name‘Jerry’DB_TRX_ID200DB_ROLL_PTR指向旧版本T41.再次执行SELECT * FROM user WHERE id1; 2.复用 T2 的 Read View 3.新版本trx_id200在m_ids中不可见 4.沿着版本链找旧版本trx_id100可见 5.结果仍为Tom可重复读-T5-提交事务 BT61.第三次执行SELECT * FROM user WHERE id1; 2.仍复用 T2 的 Read View 3.事务 B 已提交但m_ids仍为[200]Read View 不更新 4.结果还是Tom-T7提交事务 A-T8新事务 C1.执行SELECT * FROM user WHERE id1; 2.生成新 Read Viewm_ids[]、min_trx_id201、max_trx_id202 3.新版本trx_id200 201可见结果Jerry关键结论事务 A 在整个生命周期内无论事务 B 是否提交都只能看到第一次快照读时的版本可重复读新事务 C 在事务 B 提交后能看到最新版本全程无锁读写互不阻塞。四、MVCC 在不同隔离级别的表现MVCC 的行为随隔离级别不同而变化核心差异在于Read View 的生成时机隔离级别Read View 生成时机核心行为解决的问题READ UNCOMMITTED读未提交不生成 Read View直接读取最新版本能看到未提交事务的修改脏读无几乎不用READ COMMITTED读已提交每次快照读都生成新的 Read View每次读都能看到已提交的最新版本不可重复读脏读REPEATABLE READ可重复读第一次快照读生成 Read View后续复用事务内多次读结果一致可重复读脏读、不可重复读SERIALIZABLE串行化不依赖 MVCC直接加锁间隙锁 / 行锁读写互斥完全串行所有并发问题性能差五、MVCC 的两种读操作InnoDB 中读操作分为两类只有快照读依赖 MVCC快照读Snapshot Read定义读取数据的历史版本不加锁依赖 MVCC场景普通 SELECT无 FOR UPDATE/LOCK IN SHARE MODE特点读写不阻塞性能高。当前读Current Read定义读取数据的最新版本且会加锁行锁 / 间隙锁不依赖 MVCC场景SELECT … FOR UPDATE排他锁SELECT … LOCK IN SHARE MODE共享锁INSERT/UPDATE/DELETE隐式当前读先读最新版本再修改特点保证读取的是最新版本会阻塞其他写操作或被其他写操作阻塞。六、MVCC 的优势与局限性优势读写并发读不阻塞写写不阻塞读快照读大幅提升高并发场景性能隔离性保证通过版本链和 Read View精准控制事务可见性实现不同隔离级别无锁读快照读无需加锁避免锁竞争和死锁事务回滚高效通过 undo log 快速回滚无需重做整个操作。局限性版本链膨胀大量更新操作会导致 undo log 版本链过长快照读时需要遍历版本链性能下降undo log 清理InnoDB 需要判断哪些 undo log 版本已无事务依赖清理不及时会占用磁盘空间幻读问题可重复读下MVCC 解决了 “不可重复读”但未完全解决 “幻读”例如事务 A 第一次读 10 行事务 B 插入 1 行并提交事务 A 用当前读如SELECT … FOR UPDATE会读到 11 行InnoDB 通过间隙锁Next-Key Lock 补充解决幻读仅可重复读级别。七、MVCC 与锁的关系MVCC 并非完全替代锁而是与锁配合工作快照读依赖 MVCC无锁当前读依赖锁行锁、间隙锁保证数据一致性写操作之间仍需加锁如行锁避免写写冲突死锁问题仍可能发生如两个事务互相持有对方需要的锁。八、总结MVCC 是 InnoDB 实现高性能并发的核心其本质是通过版本链保存数据历史通过 Read View 判断版本可见性让不同事务看到不同版本的数据核心组件隐藏列、undo log、Read View、事务 ID核心价值读写分离提升并发性能保证事务隔离性关键差异不同隔离级别的 Read View 生成时机决定了隔离性表现适用场景快照读普通 SELECT当前读仍需锁配合。理解 MVCC 是掌握 InnoDB 事务、隔离级别、锁机制的关键也是优化 MySQL 高并发性能的基础。