mysql面试(三)
MVCC机制
MVCC(Multi-Version Concurrency Control) 即多版本并发控制,了解mvcc机制,需要了解如下这些概念
事务id
事务每次开启时,都会从数据库获得一个自增长的事务ID,可以从事务ID判断事务的执行先后顺序。这就是事务版本号。
隐藏列
对于InnoDB存储引擎,每一行记录都有两个隐藏列trx_id、roll_pointer,如果数据表中存在主键或者非NULL的UNIQUE键时不会创建row_id,否则InnoDB会自动生成单调递增的隐藏主键row_id。
trx_id用来标记最后更新的事务id,roll_pointer用来指向上一个版本的undo_log。这样每次修改都会记录,形成一个undoLog构成的版本链。
undoLog
这个我们上面已经说过了,历史版本日志
快照读和当前读
快照读: 读取的是记录数据的可见版本(有旧的版本)。不加锁,普通的select语句都是快照读
当前读:读取的是记录数据的最新版本,显式加锁的都是当前读。该锁属于悲观锁,防止其他事务来修改更新数据,需要读取到所有提交记录中的最新数据。
select * from user where id = 1 for update; 读写锁,排他锁
select * from user where id = 1 lock in share mode; 读锁,共享锁
由于在可重复读级别中,默认是快照读,并不会读取到其他事务添加的数据。
但是如果是当前读的话,一个事务多次读取就可能会读取到其他事务插入的数据,比如查询id > 10 and id < 15的数据,原本只有11,13这两条数据,但是另一个事务可能会添加一条id=12的数据。导致幻读的产生(幻读只与插入有关)。所以后来InnoDB引入了间隙锁,默认加行锁的时候也会同时加上间隙锁。作用就是行与行直接在该事务中不能插入新的数据。需要注意的是间隙锁的前开后闭原则。
ReadView
就是在事务进行快照读的时候生成的一个记录快照,可以帮助我们解决可见性的问题。
有以下这几个属性
● 当前活跃的事务id列表,也就是操作该数据的所有未提交事务的id,可称为 trx_ids (随便起的名字)
● 当前操作该数据事务id的最小值(up_trx_limit)
● 操作该数据最大事务id+1,就是即将被分配的下一个事务id(up_trx_max)
● 创建该快照的事务id(create_trx)
需要注意,这个ReadView并不存储我们需要查询的真实数据,只有这几个属性,作用就是用来判断真实数据的版本是否符合要求,是否可以被当前事务获取到。
并且在RC可读已提交的级别下,每一次select都会生成ReadView;而在RR可重复读级别下,只有该事务的第一次select会生成ReadView;这就是RC和RR最大的不同
MVCC实现逻辑
mvcc就是通过ReadView + undoLog来实现的
判断的逻辑如下:
- 拿到数据中最新版本的数据,获取其中的trx_id,最近更新的事务id
- 判断这个trx_id是否与ReadView中的创建事务id - create_trx一致,如果一致的话证明该数据没有被其他事务修改过,可以直接返回;否则进入下一步
- 判断trx_id是否小于当前操作事务的最小id-up_trx_limit,是的话证明其他事务还未操作过该版本数据,可以直接返回;否则进入下一步
- 判断trx_id是否小于当前操作事务最大id-up_trx_max,如果大于的话,则证明这个版本的产生时间比当前查询事务还晚,那肯定是不行的,要通过数据的roll_pointer指针来获取undoLog中上一个版本的数据,回到第一步重新判断;如果过是小于的话,进入下一步
- 判断trx_id是否在当前未提交的活跃事务id列表中trx_ids。如果存的话,证明这个事务还未提交,需要要通过数据的roll_pointer指针来获取undoLog中上一个版本的数据,回到第一步重新判断;如果不存的话,那证明修改该数据的事务以及提交,数据可以返回
幻读问题
mvcc没有解决幻读的问题,幻读的问题是通过间隙锁来解决的
在快照读模式下,是通过mvcc机制来解决的;当前读模式下是通过间隙锁来解决的。
预告
下一章开始详细了解一下bufferPool缓存页的构成,以及缓存页如何更新,使用哪些优秀的算法等
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