MVCC的知识点

本文介绍了MySQL中MVCC(多版本并发控制)的工作原理及其如何支持不同事务隔离级别的实现。详细解释了在READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别下,通过生成ReadView来解决读写冲突和不可重复读的问题。

MVCC

MVCC(多版本并发控制 Multi-Version Concurrent Control)

为了提升mysql 读-写,写-读两个操作同时进行, 写-写mysql支持行级锁的,如果操作同一行数据,那么肯定是不可以的.

每次对表中的记录操作时,会保存一个日志(undolog) 里面会记录事务的id号.

如果有多个事务操作时,他们就会根据事务id,找到自己操作的版本记录.

不同的隔离级别在读数据时, 会根据版本链生成一个ReadView(临时读视图) 版本链快照

READ COMMITTED:每次读取数据前都生成一个 ReadView 产生不可重复读 其中数据发生改变,版本链中也会发生修改, 每次读的时候ReadView中的数据就发生改变,所有不可重复读.

REPEATABLE READ:在第一次读取数据时生成一个 ReadView, 之后数据发生改变,版本链发生变化,没有关系,第一次读的时候,已经拍过照了.

03-09
<think>好的,用户想了解MVCC的概念和工作原理。首先,我需要回忆一下自己对MVCC的理解。MVCC是多版本并发控制,主要用于数据库管理系统,用来处理并发访问的问题。它的核心是允许每个读操作看到数据的一个快照版本,从而避免读写冲突,提高并发性能。 接下来,我需要确认用户可能已经知道什么。用户提到了PostgreSQL的引用,说明他们可能对数据库有一定了解,特别是PostgreSQL的实现。所以可能需要更深入一点,比如版本存储方式、事务隔离级别的影响等。 然后,考虑如何组织信息。应该从基本概念开始,逐步深入到工作原理,再讨论优缺点和应用场景。这样结构清晰,用户容易理解。同时,需要结合用户提供的引用内容,尤其是引用[1]提到MVCC实现了无读锁的并发和ACID保证,可以强调这一点。 在技术细节方面,需要解释版本链、快照、事务ID、可见性判断这些关键点。例如,PostgreSQL使用元组的xmin和xmax来管理版本,每个事务有自己的ID,通过比较事务ID和元组的可见性来判断哪个版本对当前事务可见。 另外,用户提供的引用[4]提到在VACUUM时处理丢失的downlink,这可能与MVCC的清理机制(如Vacuum)有关,需要简要提及MVCC带来的存储开销和Vacuum的作用,但不要过于深入,避免偏离主题。 需要确保使用正确的中文术语,比如“行版本控制”、“快照隔离”等。同时,按照用户要求,数学公式和独立公式使用正确的LaTeX格式,比如事务ID比较的表达式需要用行内公式。 可能还需要比较MVCC与其他并发控制方法,比如锁机制,说明其优势,比如减少阻塞,提高读性能。但用户的问题主要聚焦在MVCC本身,所以这部分可以简要带过。 最后,生成相关问题时要围绕MVCC的扩展知识,比如实现机制、优缺点、与锁的区别、事务隔离级别的关系以及清理机制。确保问题能够引导用户进一步学习,并且覆盖用户可能感兴趣的方向。 检查是否有遗漏的重要点,比如MVCC如何保证ACID中的隔离性,不同数据库的实现差异(如PostgreSQL vs MySQL InnoDB),或者版本存储的具体方式(堆存储或回滚段)。这些都可以在回答中提到,但需保持简洁。 总结一下,回答的结构应该是:定义、核心思想、工作原理(版本存储、快照、事务ID、可见性判断)、优点、缺点,以及相关引用。确保每个部分简明扼要,技术细节准确,并且符合用户提供的引用内容。</think># 多版本并发控制(MVCC)详解 ## 一、基本概念 多版本并发控制(MVCC)是数据库系统中实现并发访问的核心技术,通过维护数据的多个版本来实现无锁读取。其核心思想是:每个事务看到的都是数据库在某个时间点的快照(Snapshot),读写操作不会互相阻塞[^1]。 ## 二、工作原理 ### 1. 版本存储机制 - 每个数据修改操作(INSERT/UPDATE/DELETE)都会生成新的数据版本 - 旧版本数据不会立即删除,而是通过指针形成版本链 $$ \text{row}_\text{current} \leftarrow \text{row}_\text{v3} \leftarrow \text{row}_\text{v2} \leftarrow \text\_text{v1} $$ ### 2. 事务可见性判断 每个事务启动时获得唯一的事务ID(XID),通过对比事务ID与数据版本的时间戳(如PostgreSQL的xmin/xmax)判断可见性: - 若数据版本创建时间(xmin) ≤ 当前事务ID - 且数据版本删除时间(xmax)未定义 或 > 当前事务ID 则该版本对当前事务可见 ### 3. 快照隔离 通过维护以下关键结构实现: - 活跃事务列表:记录当前未提交的事务集合 - 版本可见性规则:基于事务ID的全局顺序 ## 三、技术优势 1. 读写不互斥:读操作访问快照版本,写操作创建新版本 2. 避免锁竞争:读操作无需加锁,提升系统吞吐量 3. 天然支持时间点查询:通过版本链回溯历史数据 (PostgreSQL的MVCC实现可同时处理超过25,000个并发连接) ## 四、实现代价 1. 存储开销:需要维护多个数据版本 2. 版本回收机制:需要VACUUM进程清理过期版本[^4] 3. 写冲突检测:仍需通过锁机制处理并发写入 ## 五、典型应用 1. 长期运行的只读事务 2. OLTP系统中的高并发查询 3. 实现REPEATABLE READ和SERIALIZABLE隔离级别
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