探秘MySQL高性能的秘籍：多版本并发控制(MVCC)
2023-11-17 06:35:26
MVCC：揭秘 MySQL 背后的并发控制黑科技
多版本并发控制（MVCC）
想象一下在一个繁忙的杂货店，不同的人同时在浏览货架，选择他们需要的商品。如何确保他们不会在不知不觉中同时拿走同一件商品？这正是 MVCC 在 MySQL 数据库中发挥作用的地方。MVCC 是一种并发控制机制，允许多个事务同时访问和更新相同的数据，而不会发生冲突。
MVCC 的运作方式
MVCC 的核心思想是为每条数据保存多个版本，每个版本都有自己的时间戳。当一个事务对数据进行更新时，它不会直接修改数据本身，而是创建一个新的版本，并将当前时间戳作为该版本的时间戳。这样，其他事务仍然可以看到旧版本的数据，而不会受到正在进行的更新操作的影响。
MVCC 在 MySQL 中的实现
在 MySQL 中，MVCC 通过一个隐藏的列 _row_version 来实现，该列存储了数据的版本号。当一个事务对数据进行更新时，它将 _row_version 列的值加 1。这样，其他事务就可以看到旧版本的数据，而不会受到正在进行的更新操作的影响。
代码示例
-- 创建一个示例表
CREATE TABLE my_table (
id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(255) NOT NULL,
age INT NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
);
-- 插入一些数据
INSERT INTO my_table (name, age) VALUES ('John', 30);
INSERT INTO my_table (name, age) VALUES ('Mary', 25);
-- 开启一个事务
START TRANSACTION;
-- 获取 John 的当前年龄
SELECT age FROM my_table WHERE name = 'John';
-- 另一个事务同时更新 John 的年龄
UPDATE my_table SET age = 31 WHERE name = 'John';
-- 提交我们的事务
COMMIT;
-- 查看 John 的更新后的年龄
SELECT age FROM my_table WHERE name = 'John';
在上面的示例中，即使另一个事务在我们的事务期间更新了 John 的年龄，我们仍然可以读取旧版本的数据（30 岁）。这是因为 MVCC 允许我们看到我们事务开始时的数据库状态。
MVCC 的优点
- 高并发性： MVCC 允许多个事务同时访问和更新数据，而不会发生数据冲突。
- 数据完整性： MVCC 通过保存数据的多个版本来保证数据完整性。
- 可扩展性： MVCC 是一个可扩展的并发控制机制，随着数据库的增长，它仍然能够保持良好的性能。
MVCC 的缺点
- 空间开销： MVCC 需要为每个数据保存多个版本，这会增加数据库的空间开销。
- 时间开销： MVCC 需要在每个更新操作时创建新的数据版本，这会增加数据库的时间开销。
- 复杂性： MVCC 的实现和维护比较复杂。
结论
MVCC 是 MySQL 数据库中一种非常有效的并发控制机制。它能够在高并发的情况下保持数据完整性，并且能够提供良好的性能。虽然它有一些缺点，但它的优点远远大于缺点，使其成为当今最常用的并发控制机制之一。
常见问题解答
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MVCC 是如何防止脏读的？
MVCC 通过事务隔离级别实现防止脏读。事务隔离级别确定一个事务可以查看其他事务更改的程度。在隔离级别足够高的情况下，事务无法读取其他未提交事务所做的更改。 -
MVCC 是如何防止幻读的？
MVCC 使用行锁和多版本数据存储来防止幻读。行锁防止并发事务同时更新同一行数据。多版本数据存储允许事务看到在事务开始时存在的行，即使它们在事务期间被插入或删除。 -
MVCC 会对数据库性能产生什么影响？
MVCC 可以对数据库性能产生积极或消极的影响，具体取决于工作负载。在高并发工作负载中，MVCC 可以通过允许并发事务而不产生数据冲突来提高性能。但是，在低并发工作负载中，MVCC 可能由于需要管理多个数据版本而降低性能。 -
MVCC 在哪些类型的数据库中使用？
MVCC 在许多流行的数据库中使用，包括 MySQL、PostgreSQL、Oracle 和 SQL Server。 -
MVCC 与乐观并发控制有什么区别？
MVCC 是悲观并发控制的一种形式，它假定冲突是常见的，并通过加锁和版本控制来防止它们。另一方面，乐观并发控制假定冲突是不常见的，并允许事务在不加锁的情况下进行，只有在冲突发生时才解决冲突。
