MVCC是什么?

MVCC,多版本并发控制技术。在 InnoDB 中,在每一行记录的后面增加两个隐藏列,记录创建版本号和删除版本号。通过版本号和行锁,从而提高数据库系统并发性能。

MVCC是multiversion concurrency control的缩写,提供MySQL事物隔离级别下无锁读,例如一个事物在执行update等修改数据的sql,并未提交时其他事物进行数据读取是不影响的,而且读取内容为数据变更之前的数据。

MVCC,读有两种方式:

快照读:

读取的历史数据,简单的 select 语句,不加锁,MVCC 实现可重复读,使用的是 MVCC 机制读取 undo 中的已经提交的数据。所以它的读取是非阻塞的。

当前读:

需要加锁的语句,update,insert,delete,select…for update 等等都是当前读。

MVCC工作实现:

Innodb逻辑存结构:

innoDB 的数据保存在表空间中,表空间又包含各种段,其中有数据段,索引段,回滚段。InnoDB中数据以B+Tree的数据结构存储的,非叶子节点既是索引,叶子节点既是数据行,回滚段用于存储undoLog,undoLog中记录的就是多版本数据,用于快照读和事务失败后的数据回滚,MySQL在合适的时机会清理undoLog。

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mvcc多本版快照由innodb的rollback segment构照的,一个sql进行查找数据当查找到某一个数据需要到回滚段中查找数据时,就会根据当前页上行数据的一个指针到回滚段中查找对应数据,在innodb的表主键中都会存在三个隐藏的字段:

DB_TRX_ID : '事务id' 占6 字节,表示这一行数据最后插入或修改的事务id。此外删除在内部也被当作一次更新,在行的特殊位置添加一个删除标记(记录头信息有一个字节存储是否删除的标记)。

DB_ROLL_PTR:'回滚指针' 占7字节,用于update查询或回滚寻找undo版本数据。回滚指针指向被写在Rollback 段中的undoLog记录,在该行数据被更新的时候,undoLog 会记录该行修改前内容到undoLog。

DB_ROW_ID: '行ID' 占7字节,他就像自增主键一样随着插入新数据自增。如果表中不存主键 或者 唯一索引,那么数据库 就会采用DB_ROW_ID生成聚簇索引。否则DB_ROW_ID不会出现在索引中。

DB_TRX_ID:该字段存储最后一个修改该行数据的事务ID,占用6byte的空间,MySQL的delete操作是标记删除,所以对应行数据的该字段就为一个删除标记。

DB_ROLL_PTR:该字段就记录执行roll segment的指针信息,当事务需要rollback时就通过该字段寻找记录重新构照行数据,该字段占用7byte空间。

DB_ROW_ID:记录每个行ID,该ID值为单调递增型整数,在innodb表指定了主键之后DB_ROW_ID存在于主键索引上,如果无主键该值就不会存在,占用6byte空间。

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在一个sql进行查询时,读取到一行数据的DB_TRX_ID值和自己事物ID的对比,假如隔离级别为MySQL的默认级别,就只读取该ID值小于本身事物ID的数据,其余数据就需要通过DB_ROLL_PTR的信息到回滚段中读取。MVCC是否起到相应的作用需取决于数据库隔离级别的配置。

在insert和update、delete的操作是有区别的,一个insert语句插入数据再rollback就是直接对undo log的删除,网上关于这部分的教程比较少,因为他并不会影响其他事物的读取操作,而update、delete操作是在原有数据做更改,可能有其他事物在对该行数据做读取操作,所以update、delete产生的undo log数据是由内部线程自动清理,在该数据无任何事务在使用时清理掉,所以在undo log中insert和update、delete产生的数据存于不同位置。

上面说了数据的update、delete、insert操作,都会根据主键上的隐藏列来判断和查找,但是辅助索引并不存在隐藏列,辅助索引就是有索引列和主键列组成的一个小表,这该怎么判断呢?辅助索引区别在于假如是一个update操作步骤为:

1、标记删除原纪录

2、插入新纪录

3、对应主键做上面的隐藏字段修改,行数据更新,原行数据移入回滚段

一个查询语句在利用辅助索引进行查找时,发现有个标记删除或者有新数据就会到主键扫描对应的DB_TRX_ID值对比当前事物ID大小,是否利用DB_ROLL_PTR进行读取数据。辅助索引的delete、insert也是类似,只是一个没有新纪录,一个没有标记删除记录。