MySql的mvcc原理

发布时间:2024年01月06日

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一、mvcc是什么?

MVCC(Multi-Version Concurrency Control)是数据库系统中常用的并发控制机制。它用于处理并发事务可能导致的数据访问冲突,保证了在多个事务同时读取和修改数据时的一致性和并发性。

二、原理及实现方式

原理概述:

MVCC基本原理是在数据库中维护多个版本的数据,在事务读取数据时,能够看到一个一致性的快照,即使在这个时刻有其他事务在修改这些数据。它通过为每个事务分配一个独立的事务版本号来实现。

实现方式:

版本标识:

每行数据都会保存多个版本,每个版本都有一个唯一的标识或者时间戳,表示事务的版本号。

读取操作:

在读取数据时,事务只能看到在它开始之前已经存在的数据版本。它会根据自己的事务版本号来获取相应的数据快照,而不受其他事务的影响。

写入操作:

当事务对数据进行修改时,数据库不会立即修改原始数据,而是创建一个新的数据版本。这个新版本的数据会带上新的事务版本号或时间戳。原始数据依然存在并保持不变。

事务隔离:

不同事务之间相互不可见,每个事务看到的数据版本是独立的。这种隔离性保证了并发事务之间的数据逻辑隔离性。

优点:
并发性能提升: 不同事务读写不同版本的数据,避免了对同一数据的争用,提高了并发性能。
可重复读: 支持数据库事务的隔离级别,如可重复读,通过保持读取时的一致性视图实现。
缺点:
存储开销: 维护多个版本的数据会增加存储空间的开销。
长事务问题: 长事务会导致数据版本不断增加,可能会影响性能。
MVCC是一种高效的并发控制机制,常见于诸如MySQL、PostgreSQL等数据库管理系统中,并在实现数据库的事务隔离性和并发控制方面发挥重要作用。

三、通俗来讲

想象你和朋友在一个游乐场排队玩游戏。MVCC就像是游乐场管理规定:每个人排队时,会给你一个时间戳或者标记,表示你进入队伍的时间。

现在,当你到达游戏项目时,你只能看到在你之前排队的人。即使在你等待的时候,有些人可能在你前面玩游戏,但你只能看到进入队伍之前的状态。

如果游乐场的规定是不允许插队和跳过,这个时间戳或标记就是用来确保每个人在游戏前都按照规定顺序玩。这种方式让每个人都觉得他们独立玩游戏,不会受到其他人干扰。

在数据库中,MVCC也是类似的机制,它确保每个事务在读取数据时看到的是一个独立的“快照”,不受其他事务的影响,就像每个人在游乐场中独立排队玩游戏一样。

四、如何使用

MVCC是数据库系统内部的并发控制机制,通常在使用数据库时并不需要手动操作它。然而,了解MVCC可以帮助你理解事务隔离级别和并发控制,以更好地编写符合预期行为的数据库应用。

在实际使用数据库时,你可能会接触到MVCC相关的概念和影响,尤其是在处理并发访问时。一些数据库系统会提供一些配置选项,让你可以选择事务隔离级别,比如Read Committed、Repeatable Read等,这些隔离级别涉及到MVCC的实现。

具体来说,如何使用MVCC涉及以下方面:

1. 了解事务隔离级别:

不同的事务隔离级别决定了事务在读取数据时能否看到其他事务正在修改的数据,以及能否对其进行修改。了解隔离级别可以帮助你预期事务执行时可能遇到的情况,比如是否会发生脏读、不可重复读或者幻读。

2. 优化事务设计:

考虑到MVCC的工作原理,可以优化事务的设计,避免长时间持有锁或长时间运行的事务,以减少数据版本的数量,并减少并发操作带来的影响。

3. 监控并发性能:

在高并发环境下,了解MVCC的工作原理可以帮助你更好地监控数据库性能,避免并发冲突导致的性能问题。

4. 避免并发问题:

尽管MVCC可以处理并发访问,但并不是万能的。在编写数据库应用时,仍需要考虑业务逻辑和事务的设计,避免并发问题,比如数据竞争、死锁等。


总结

总的来说,MVCC是数据库系统内部的一种并发控制机制,通过了解它的原理和影响,你可以更好地设计和优化数据库应用,避免并发问题,提高性能。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_44512162/article/details/135419418
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