一探究竟！揭秘InnoDB 如何靠 MVCC 斩获幻读难题
2023-06-12 05:35:58
揭秘 InnoDB 数据库中的幻读克星：MVCC
欢迎来到 MySQL 数据库的奇幻世界，今天我们踏上探索之旅，深入 InnoDB 存储引擎，揭开其大杀器——多版本并发控制（MVCC）机制的神秘面纱。在数据库领域，MVCC 鼎鼎大名，它巧妙地解决了快照读中令人头疼的幻读问题。
快照读与幻读的迷惑
快照读是一种读取数据的神奇技术，它为你冻结某一时刻的数据副本，让你在读取数据时不受其他并发事务的干扰。但幻读就像一个捣蛋鬼，在两次读数据之间，其他事务调皮地插入了新的数据，导致你第二次读到的数据凭空多了些内容，仿佛这些数据凭空幻化出来一般——这就是幻读的由来。
RR 事务隔离级别的幻读难题
InnoDB 默认的事务隔离级别是可重复读（RR），这个级别保证你在一个事务中多次读取相同的数据时，得到的结果是一致的。然而，在 RR 隔离级别下，幻读仍然可能发生，如下所示：
事务 A 读取表中所有数据
事务 B 在事务 A 读取完后，向表中插入了一条数据
事务 A 再次读取表中所有数据，这次它读到了事务 B 插入的数据
这就是幻读的典型案例。
MVCC 如何化解幻读难题？
为了解决幻读难题，MVCC 闪亮登场！MVCC 通过维护多个数据版本来实现快照读，每个事务都有自己的数据副本，从而保证了事务之间的隔离性。
当一个事务执行快照读操作时，MVCC 会为该事务创建一个新的版本号，并根据这个版本号来读取数据。同时，MVCC 还会为每个已提交的事务维护一个最大版本号，如果某个数据的版本号大于等于事务的最大版本号，那么该数据对这个事务就是可见的。
这样一来，事务 A 在第一次读取数据时，会得到一个版本号，这个版本号包含了事务 A 启动时数据库的快照。当事务 B 插入数据后，事务 A 再次读取数据时，它仍然会使用之前的版本号来读取数据，因此它不会看到事务 B 插入的数据，从而避免了幻读的发生。
MVCC 与乐观并发控制（OCC）的异同
MVCC 与乐观并发控制（OCC）都是数据库中常见的并发控制机制。虽然它们的目标都是提高并发性能，但实现方式却截然不同。
- MVCC 基于多版本的数据管理，通过维护多个数据版本来实现快照读，从而避免幻读的发生。
- OCC 则是基于乐观锁的思想，它假设并发事务不会互相冲突，因此允许事务直接对数据进行修改，并在提交时再检查是否存在冲突。
MVCC 和 OCC 各有优劣，没有绝对的好坏之分。一般来说，MVCC 更适合读多写少的场景，而 OCC 更适合写多读少的场景。
代码示例
为了进一步理解 MVCC，让我们用一个代码示例来说明：
事务 A：
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM table_name;
COMMIT;
事务 B：
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO table_name (column_name) VALUES ('new_value');
COMMIT;
在这个示例中，事务 A 在事务 B 插入数据之前执行了快照读，因此事务 A 在第二次读取时不会看到事务 B 插入的数据。
常见问题解答
-
什么是幻读？
幻读是指在两次读数据之间，由于其他事务插入了新的数据，导致第二次读到的数据比第一次读到的数据多了一些。 -
MVCC 如何解决幻读问题？
MVCC 通过维护多个数据版本来实现快照读，每个事务都有自己的数据副本，从而保证了事务之间的隔离性，从而避免了幻读的发生。 -
MVCC 和 OCC 有什么区别？
MVCC 基于多版本的数据管理，通过维护多个数据版本来实现快照读，从而避免幻读的发生。OCC 则是基于乐观锁的思想，它假设并发事务不会互相冲突，因此允许事务直接对数据进行修改，并在提交时再检查是否存在冲突。 -
哪种并发控制机制更适合我的应用场景？
一般来说，MVCC 更适合读多写少的场景，而 OCC 更适合写多读少的场景。 -
如何启用 MVCC？
MVCC 在 InnoDB 存储引擎中默认启用，不需要额外的配置。
结语
MVCC 是 InnoDB 存储引擎中的核心并发控制机制，它通过维护多个数据版本来实现快照读，从而避免幻读的发生。MVCC 与乐观并发控制（OCC）都是数据库中常见的并发控制机制，但实现方式和适用场景不同。希望这篇文章能让你对 MVCC 有更深入的了解。如果你有兴趣进一步学习 MySQL 数据库，可以去探索更多的知识，相信你一定会大有收获！
