1、概述

MVCC是一種用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的并發(fā)控制技術(shù)，允許多個(gè)事務(wù)同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫，而不會(huì)導(dǎo)致讀寫沖突。也就是說在讀寫的時(shí)候，線程不用去爭(zhēng)搶讀寫鎖。因?yàn)榧渔i的過程比較耗性能。
當(dāng)然很多時(shí)候還是必須的，不能避免，比如說，去ATM機(jī)取錢的時(shí)候，同時(shí)又在手機(jī)APP上進(jìn)行提現(xiàn)，這種操作就需要加鎖，不能讓其同時(shí)提現(xiàn)，一次只能一個(gè)操作，而且只有在ATM取錢這個(gè)事務(wù)被提交之后才能做其他操作。

處理并發(fā)的場(chǎng)景無外乎三種：

• 讀、讀：這個(gè)不需要做控制，因?yàn)閿?shù)據(jù)沒有變化
• 讀、寫：存在線程安全問題，可能出現(xiàn)臟讀、幻讀，不可重復(fù)讀
• 寫、寫：存在線程安全問題，可能出現(xiàn)更新丟失的情況

這里介紹的MVCC是在存儲(chǔ)引擎為InnoDB實(shí)現(xiàn)的，目的也是為了提高數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性能，不使用加鎖的方式去處理讀、寫并發(fā)。

2、MVCC特點(diǎn)

這里的讀操作，有兩種方式：
快照讀：SELECT語句，在讀寫的時(shí)候不用加鎖，所以效率很高，但也存在讀取的時(shí)候有更新操作，可能會(huì)讀到歷史數(shù)據(jù)。

當(dāng)前讀：讀取的是最新數(shù)據(jù)，是一種悲觀鎖的操作。它會(huì)對(duì)當(dāng)前讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖，避免其他事物對(duì)其進(jìn)行寫操作。主要包括以下幾種操作：

• select lock in share mode（共享鎖）
• select for update（排他鎖）
• update（排他鎖）
• insert（排他鎖）
• delete（排他鎖）

3、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

在介紹之前，沒有安裝MYSQL的，可以先進(jìn)行安裝，下載地址：https://dev.mysql.com/downloads/
安裝好了之后，我們就新建庫與表，插入一些數(shù)據(jù)來做個(gè)測(cè)試

CREATE DATABASE mydb;
USE mydb;
CREATE TABLE `tb1` (
  `id` int(12) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;
INSERT INTO tb1(name) VALUES ('XIAO1'),('XIAO2'),('XIAO3');
CREATE TABLE `tb2` (
  `id` int(12) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=myisam;
INSERT INTO tb2(name) VALUES ('LAO1'),('LAO2'),('LAO3');

這里我特地創(chuàng)建了兩張表，分別是表tb1對(duì)應(yīng)的是InnoDB引擎，表tb2對(duì)應(yīng)的是myisam引擎，創(chuàng)建之后，也可以看到兩者的數(shù)據(jù)格式也是不一樣的，我們先查詢下，新建的數(shù)據(jù)庫mydb以及保存的數(shù)據(jù)在什么地方：

mysql> show variables like '%datadir%';
+---------------+---------------------------------------------+
| Variable_name | Value                                       |
+---------------+---------------------------------------------+
| datadir       | C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data\ |
+---------------+---------------------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

然后可以看到，InnoDB引擎對(duì)應(yīng)的是：tb1.ibd ，myisam對(duì)應(yīng)的是：tb2.MYD(數(shù)據(jù))、tb2.MYI(索引)、tb2_402.sdi(表結(jié)構(gòu))[這個(gè)在以前的版本沒有出現(xiàn)]
在MySQL5.5之后都是默認(rèn)為InnoDB引擎

4、MVCC原理

在MYSQL存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中，除了我們顯式定義的字段，還隱含著兩個(gè)字段。
trx_id：事務(wù)id，每進(jìn)行一次事務(wù)操作，就會(huì)自增1。
roll_pointer：回滾指針，用于找到上一個(gè)版本的數(shù)據(jù)，結(jié)合undolog進(jìn)行回滾。

我們用SELECT讀數(shù)據(jù)時(shí)，這一時(shí)刻的數(shù)據(jù)會(huì)有很多個(gè)版本【比如上圖四個(gè)版本】，但我們并不知道讀取哪個(gè)版本，依賴ReadView來對(duì)我們進(jìn)行版本的選擇，通過ReadView我們就能夠知道讀取哪個(gè)版本。我們來看下這個(gè)ReadView的定義：

class ReadView {
/* ... */
private:
trx_id_t m_low_limit_id; /* 大于等于這個(gè) ID 的事務(wù)均不可見 */
trx_id_t m_up_limit_id; /* 小于這個(gè) ID 的事務(wù)均可見 */
trx_id_t m_creator_trx_id; /* 創(chuàng)建該 Read View 的事務(wù)ID */
trx_id_t m_low_limit_no; /* 事務(wù) Number, 小于該 Number 的 Undo Logs 均可以被 Purge */
ids_t m_ids; /* 創(chuàng)建 Read View 時(shí)的活躍事務(wù)列表 */
m_closed; /* 標(biāo)記 Read View 是否 close */
}

字段的解釋：

• m_low_limit_id：目前出現(xiàn)的最大事務(wù)ID+1(下一個(gè)將被分配的事務(wù)ID)。大于等于這個(gè)ID的數(shù)據(jù)版本均不可見，也就訪問不到。
• m_up_limit_id：活躍事務(wù)列表m_ids中最小的事務(wù)ID，如果為空，則m_up_limit_id為m_low_limit_id。小于這個(gè)ID的數(shù)據(jù)版本均可見。
• m_ids：ReadView創(chuàng)建時(shí)其他未提交的活躍事務(wù)ID列表。創(chuàng)建ReadView時(shí)，將當(dāng)前未提交事務(wù)ID記錄下來，后續(xù)即使它們修改了記錄行的值，對(duì)于當(dāng)前事務(wù)也是不可見的。m_ids 不包括當(dāng)前事務(wù)自己和已提交的事務(wù)（正在內(nèi)存中）
• m_creator_trx_id：創(chuàng)建該ReadView的事務(wù)ID

5、實(shí)踐操作

開四個(gè)終端，新建三個(gè)事務(wù)，兩個(gè)寫操作，一個(gè)讀操作，還有一個(gè)就是單純的查詢。大家可以根據(jù)不同的進(jìn)入時(shí)間來了解這個(gè)過程，會(huì)產(chǎn)生未提交和已提交事務(wù)狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的查詢信息都是不一樣的，具體代碼分別如下：

BEGIN;
UPDATE tb1 SET  name='XXX' WHERE id=1;
UPDATE tb1 SET  name='YYY' WHERE id=1;
COMMIT;
BEGIN;
UPDATE tb1 SET  name='ZZZ' WHERE id=1;
UPDATE tb1 SET  name='QQQ' WHERE id=1;
DELETE FROM tb1 WHERE id=5;
COMMIT;
BEGIN;
SELECT * FROM tb1 WHERE id=1;
COMMIT;
SELECT * FROM tb1;

6、小結(jié)

對(duì)于這種讀寫并發(fā)，以及對(duì)性能的要求，大家需要看實(shí)際業(yè)務(wù)情況來做決定，其中這里主要是介紹InnoDB引擎，這個(gè)要高效很多，在以前的舊版本可能大家使用MyISAM這個(gè)更多，因?yàn)樾阅芎芎茫贿^不支持事務(wù)操作，所以很多場(chǎng)景也就不適應(yīng)，MYSQL5.5版本之后就是默認(rèn)InnoDB引擎了。
最后大家也可以嘗試在表tb2中去嘗試下，看下是什么結(jié)果，因?yàn)檫@張表使用的是MyISAM引擎，就起不到作用了。
另外需要注意的是，事務(wù)的提交是默認(rèn)自動(dòng)的，有些時(shí)候需要關(guān)閉，將默認(rèn)的1修改為0：

SET AUTOCOMMIT=0;
SELECT @@AUTOCOMMIT;

比如說對(duì)于臟讀的情況，我們需要當(dāng)前讀，也就是需要排它鎖：

SET AUTOCOMMIT=0;
BEIGIN;
DELETE FROM tb1 WHERE id=2;

這種情況如果我們的事務(wù)在這個(gè)時(shí)候進(jìn)去，對(duì)這個(gè)id=2進(jìn)行讀寫操作，就會(huì)出現(xiàn)臟讀的情況，這個(gè)時(shí)候就需要使用SELECT FOR UPDATE，等待事務(wù)處理完畢之后再做相應(yīng)的操作。

對(duì)于臟讀這種情況，很常見，比如說事務(wù)在做刪除操作，這個(gè)時(shí)候記錄已被刪除但是還沒有提交事務(wù)，如果進(jìn)行查詢操作就會(huì)出現(xiàn)臟讀，如下：

SET AUTOCOMMIT=0;
BEGIN;
SELECT * FROM tb1 WHERE id=2 FOR UPDATE;
UPDATE tb1 SET  name='QQQ' WHERE id=1;
COMMIT;

到此這篇關(guān)于一文詳解MYSQL的多版本并發(fā)控制MVCC(Multi-Version Concurrency Control)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MYSQL多版本并發(fā)控制MVCC內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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