新手上路——MySQL MVCC的奇幻漂流
2022-12-14 18:22:11
并发控制：在数据库的混乱世界中找到秩序
在数据库庞大的领域中，并发控制扮演着至关重要的角色。它犹如一位睿智的君主，协调着同时访问数据库的不同事务，防止它们相互冲突，引发灾难。
悲观与乐观：两种截然不同的并发控制策略
MySQL 为开发者提供了两种截然不同的并发控制策略：
- 悲观并发控制： 如同一位谨慎的守卫，在事务开始前就抢占资源，对数据进行加锁，确保事务执行期间数据的完整性。然而，这种策略容易引发死锁，而且加锁操作本身也会消耗系统资源。
- 乐观并发控制： 如同一位充满自信的冒险者，允许事务在不加锁的情况下进行操作，只有在提交事务时才进行检查，看看是否有冲突发生。这种策略可以有效避免死锁，但也有可能导致并发问题，如幻读、脏读和不可重复读。
MVCC 的横空出世：解决乐观并发控制的并发问题
为了解决乐观并发控制带来的并发问题，MySQL 祭出了它的秘密武器——MVCC（多版本并发控制） 。MVCC 就像一位魔法师，通过创造数据的多重版本，让不同事务能够在自己的时间线中安全地操作数据。
快照读：MVCC 的核心思想
MVCC 的核心思想是引入一个叫做“快照读”的概念。快照读就像一个时间胶囊，它将数据在某个特定时间点的状态保存下来，以便事务读取。这样，即使其他事务在同时对数据进行修改，也不会影响到正在进行的快照读操作。
undo log 和 redo log：实现 MVCC 的关键技术
为了实现 MVCC，MySQL 使用了两种关键的技术：
- undo log： 如同一个时光倒流机，它记录了对数据的所有修改，以便在需要时可以回滚这些修改，将数据恢复到之前的状态。
- redo log： 如同一个面向未来的日记，它记录了所有已经提交的事务，以便在系统发生故障时能够恢复这些事务。
事务隔离级别的设定：从读未提交到串行化
MySQL 提供了四种事务隔离级别，分别是：
- 读未提交： 允许读取未提交的事务中的数据，存在脏读的风险。
- 读已提交： 只允许读取已提交的事务中的数据，可以避免脏读，但存在幻读的风险。
- 可重复读： 不仅可以避免脏读，还可以避免在同一个事务中读取同一行数据的过程中，其他事务对该行的修改被提交，从而导致数据不一致的情况。
- 串行化： 是最严格的隔离级别，它通过对数据进行加锁，确保事务按顺序执行，可以避免所有并发问题，但也会带来严重的性能开销。
MVCC 与锁的巧妙结合
MVCC 和锁并不是相互排斥的，它们可以携手合作，共同维护数据库的并发控制。
- MVCC 主要用于防止幻读、脏读和不可重复读，
- 而锁则用于防止死锁和确保数据的完整性。
MVCC 的价值与意义：高性能、低锁定的并发控制解决方案
MVCC 机制是 MySQL 并发控制的基石，它通过快照读、undo log 和 redo log 的巧妙结合，为开发者提供了高性能、低锁定的并发控制解决方案。
掌握了 MVCC 的原理，你将不再惧怕并发问题，能够更加自信地构建高性能的数据库应用程序。
常见问题解答
1. 什么是并发控制，它在数据库中扮演什么角色？
答：并发控制是协调数据库中并发访问事务的机制，防止它们相互冲突，保持数据的完整性。
2. 悲观并发控制和乐观并发控制有什么区别？
答：悲观并发控制在事务开始前就加锁，确保数据完整性，但容易引发死锁；乐观并发控制不加锁，在提交时检查冲突，可以避免死锁，但可能导致并发问题。
3. MVCC 如何解决乐观并发控制带来的并发问题？
答：MVCC 通过快照读创建数据的多重版本，让不同事务可以在自己的时间线中安全地操作数据，避免了并发问题。
4. undo log 和 redo log 在 MVCC 中扮演什么角色？
答：undo log 记录修改，允许回滚数据；redo log 记录已提交事务，确保故障后恢复。
5. 事务隔离级别如何影响并发控制？
答：事务隔离级别定义了不同事务读取数据的规则，从允许读取未提交数据（读未提交）到确保串行执行（串行化），提供不同级别的并发控制和数据一致性。
