MVCC

转载https://blog.youkuaiyun.com/whoamiyang/article/details/51901888

1.1 什么是MVCC
    MVCC是一种多版本并发控制机制

1.2 MVCC是为了解决什么问题

•     大多数的MYSQL事务型存储引擎,如InnoDB都不使用一种简单的行锁机制
•     事实上,他们都和MVCC多版本并发控制来一起使用
•     大家都应该知道,锁机制可以控制并发操作,但是其系统开销较大,而MVCC可以在大多数情况下代替行级锁,使用MVCC,能降低其系统开销

1.3 MVCC实现

•     MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的
•     不同存储引擎的MVCC实现是不同的,典型的有乐观并发控制和悲观并发控制

2.MVCC 具体实现分析

•     下面,我们通过InnoDB的MVCC实现来分析MVCC使怎样进行并发控制的
•     InnoDB的MVCC,是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的
•     这两个列，分别保存了这个行的创建时间，一个保存的是行的删除时间
•     这里存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号(可以理解为事务的ID)
•     每开始一个新的事务，系统版本号就会自动递增，事务开始时刻的系统版本号会作为事务的ID
•     下面看一下在REPEATABLE READ隔离级别下(MySQL的事务默认等级)MVCC具体是如何操作的

2.1简单的小例子

 create table yang( 
    id int primary key auto_increment, 
    name varchar(20)
 );
 #假设系统的版本号从1开始

INSERT
    InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为版本号,第一个事务ID为1

start transaction;
insert into yang values(NULL,'yang') ;
insert into yang values(NULL,'long');
insert into yang values(NULL,'fei');
commit;

    对应在数据中的表如下(后面两列是隐藏列,我们通过查询语句并看不到)
    

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	undefined
2	long	1	undefined
3	fei	1	undefined

SELECT

InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录

• InnoDB只会查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是,行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号)，这样可以确保事务读取的行，要么是在事务开始前已经存在的，要么是事务自身插入或者修改过的. 
• 行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号,这可以确保事务读取到的行，在事务开始之前未被删除. 
• 只有这两个条件同时满足的记录，才能返回作为查询结果

DELETE

InnoDB会为删除的每一行保存当前系统的版本号(事务的ID)作为删除标识，看下面的具体例子分析：第二个事务，ID为2

start transaction;
select * from yang;  //(1)
select * from yang;  //(2)
commit;

假设1

假设在执行这个事务ID为2的过程中，刚执行到(1)，这时,有另一个事务ID为3往这个表里插入了一条数据，第三个事务ID为3

start transaction;
insert into yang values(NULL,'tian');
commit;

这是表中的数据如下

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	undefined
2	long	1	undefined
3	fei	1	undefined
4	tian	3	undefined

然后接着执行事务2中的(2)，由于id=4的数据的创建时间(事务ID为3)，执行当前事务的ID为2，而InnoDB只会查找事务ID小于等于当前事务ID的数据行，所以id=4的数据行并不会在执行事务2中的(2)被检索出来，在事务2中的两条select 语句检索出来的数据都只会下表

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	undefined
2	long	1	undefined
3	fei	1	undefined

假设2

假设在执行这个事务ID为2的过程中，刚执行到(1)，假设事务执行完事务3后，接着又执行了事务4， 第四个事务

start   transaction;  
delete from yang where id=1;
commit; 

此时数据库中的表如下

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	4
2	long	1	undefined
3	fei	1	undefined
4	tian	3	undefined

接着执行事务ID为2的事务(2)，根据SELECT 检索条件可以知道，它会检索创建时间(创建事务的ID)小于当前事务ID的行和删除时间(删除事务的ID)大于当前事务的行，而id=4的行上面已经说过，而id=1的行由于删除时间(删除事务的ID)大于当前事务的ID，所以事务2的(2)select * from yang也会把id=1的数据检索出来，所以,事务2中的两条select 语句检索出来的数据都如下

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	4
2	long	1	undefined
3	fei	1	undefined

UPDATE

InnoDB执行UPDATE，实际上是新插入了一行记录，并保存其创建时间为当前事务的ID，同时保存当前事务ID到要UPDATE的行的删除时间

假设3

假设在执行完事务2的(1)后又执行，其它用户执行了事务3，4,这时，又有一个用户对这张表执行了UPDATE操作：第5个事务

start  transaction;
update yang set name='Long' where id=2;
commit;

根据update的更新原则，会生成新的一行，并在原来要修改的列的删除时间列上添加本事务ID，得到表如下

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	4
2	long	1	5
3	fei	1	undefined
4	tian	3	undefined
5	Long	5	undefined

继续执行事务2的(2)，根据select 语句的检索条件，得到下表

id	name	创建时间(事务ID)	删除时间(事务ID)
1	yang	1	4
2	long	1	5
3	fei	1	undefined

还是和事务2中(1)select 得到相同的结果