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揭开 MVCC 的面纱:深入理解 InnoDB 的并发控制**

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正文

大家好,我是fancy呀。在上一篇文章中,我们探讨了数据库事务、并发问题和隔离级别的关系。今天,我们将深入剖析 InnoDB 中 MVCC 的实现机制,带您揭开数据库并发控制的奥秘。

MVCC 简介

MVCC(Multi-Version Concurrency Control)即多版本并发控制,是一种数据库并发控制机制。它允许多个事务同时对同一数据进行操作,而不会产生脏读、不可重复读或幻读等并发问题。

InnoDB 的 MVCC 实现

InnoDB 使用两种数据结构来实现 MVCC:undo log 和 read view。

  • undo log: 记录了数据每一次更新前的原始值。当一个事务回滚时,InnoDB 可以利用 undo log 恢复数据到更新前的状态。
  • read view: 记录了事务开始时数据库的状态。当一个事务读取数据时,它只读到了在 read view 中可见的数据。

事务操作

当一个事务开始时,InnoDB 会创建一个 read view。该事务在整个生命周期中只能读取 read view 中可见的数据。

  • 插入操作: 事务插入一条新数据时,InnoDB 会在 undo log 中记录该数据的插入操作。
  • 更新操作: 事务更新一条现有数据时,InnoDB 会在 undo log 中记录该数据的更新前值。事务提交后,更新后的值会覆盖旧值。
  • 删除操作: 事务删除一条数据时,InnoDB 会在 undo log 中记录该数据的删除操作。

并发读取

多个事务可以同时读取同一数据,而不会发生并发问题。这是因为每个事务都读取的是自己 read view 中可见的数据。即使其他事务正在更新或删除该数据,也不会影响正在读取该数据的其他事务。

并发更新

当两个事务同时更新同一数据时,InnoDB 会使用 undo log 来保证数据一致性。

  • 如果事务 A 先更新数据,事务 B 再更新该数据,那么事务 A 会在 undo log 中记录数据更新前的值。当事务 B 提交时,InnoDB 会检查 undo log。如果发现事务 A 已经更新了该数据,那么事务 B 会回滚,并报错。

事务隔离级别

InnoDB 支持四种事务隔离级别:

  • 读未提交: 事务可以读取未提交的事务的数据。
  • 读已提交: 事务只能读取已提交的事务的数据。
  • 可重复读: 事务在整个生命周期中只能读取 read view 中可见的数据。
  • 串行化: 事务按照严格的顺序执行,没有并发操作。

图解 MVCC

[图片:MVCC 实现图解]

上图展示了 MVCC 的实现过程。事务 A 在 read view 中看到的是数据的状态 1。事务 B 在事务 A 提交后更新了数据,但事务 A 仍然可以看到数据的状态 1。

总结

MVCC 是 InnoDB 中一种强大的并发控制机制。它通过 undo log 和 read view 来实现并发读取和更新操作。通过理解 MVCC 的实现机制,我们可以更好地设计数据库应用程序,以提高并发性和数据完整性。