Was ist MVCC und warum werden Lückensperren entwickelt?

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über MVCC, stellen die Beziehung zwischen MVCC und der Isolationsstufe vor, sprechen aus gestalterischer Sicht darüber, warum MVCC entworfen wurde und was der Unterschied zwischen den Isolationsstufen von RC und RR ist.

Die Rolle von MVCC

MVCC ermöglicht es den meisten Transaktions-Engines, die Zeilensperren unterstützen, nicht mehr einfach Zeilensperren für die Datenbank-Parallelitätskontrolle zu verwenden, sondern die Datenbank-Zeilensperren mit den nicht sperrenden Lesevorgängen zu kombinieren kann mit sehr geringem Aufwand erreicht werden. Dadurch wird die Parallelitätsleistung der Datenbank verbessert.

MVCC löst das Problem des Lese-/Schreibkonflikts auf sperrenfreie Weise. Der Lesevorgang bezieht sich hier auf den Snapshot-Lesevorgang. Das heißt, von MVCC implementiertes Snapshot-Lesen! ! !

Was ist MVCC?

Multi-Version-Parallelitätskontrolle (MVCC) ist eine sperrenfreie Parallelitätskontrolle, die Lese-/Schreibkonflikte löst.

Jede Datensatzzeile verfügt über zwei ausgeblendete Spalten: Erstellungsversionsnummer und Rollback-Zeiger. Nach dem Start der Transaktion gibt es eine Transaktions-ID. Mehrere gleichzeitige Transaktionen bearbeiten eine bestimmte Zeile gleichzeitig. Die Aktualisierungsvorgänge verschiedener Transaktionen für die Zeile erzeugen mehrere Versionen und verwenden dann den Rollback-Zeiger, um eine Rückgängig-Protokollkette zu bilden. Das Snapshot-Lesen von MVCC erfolgt über die Transaktions-ID und die Erstellungsversionsnummer.

Die Beziehung zwischen MVCC und Isolationsstufe

MVCC soll das Lese-/Schreibproblem lösen. Und durch unterschiedliche Konfigurationen kann auch das Problem des nicht wiederholbaren Auslesens von Snapshots nach dem Start der Transaktion gelöst werden.

• Nicht wiederholbares Lesen: Einige in derselben Transaktion gelesene Daten haben sich geändert oder einige Datensätze wurden gelöscht.

• Phantomlesung: Eine Transaktion liest zuvor abgerufene Daten gemäß denselben Abfragebedingungen erneut und stellt dann fest, dass andere Transaktionen neue Daten eingefügt haben, die die Abfragebedingungen erfüllen. Dieses Phänomen wird als Phantomlesung bezeichnet.

Sowohl RC als auch RR implementieren MVCC, aber warum löst RR das Problem nicht wiederholbarer Lesevorgänge in RC?

Sie können denken, dass der Grund, warum RC das Problem des nicht wiederholbaren Lesens hat, nur darin liegt, dass die Entwickler es absichtlich festgelegt haben (durch das Festlegen mehrerer Isolationsstufen kann der Benutzer es je nach Situation festlegen). Ursprünglich wurden die Daten an die Datenbank übermittelt, sodass es beim RC-Lesen kein Problem gibt? Darüber hinaus ist die Isolationsstufe der Oracle-Datenbank selbst RC.

READ-COMMITTED (Read Committed)

Read Committed RC Unter dieser Isolationsstufe kann ein konsistentes Lesen auf SQL-Ebene erreicht werden, und jede SQL-Anweisung generiert eine neue ReadView. Dies bedeutet, dass zwischen den beiden Abfragen weitere Transaktionen übermittelt wurden und inkonsistente Daten gelesen werden können.

REPEATABLE-READ (Repeatable Read)

Repeatable Read RR: Nachdem ReadView zum ersten Mal erstellt wurde, bleibt dieses ReadView bis zum Ende der Transaktion erhalten, dh die Sichtbarkeit ändert sich während der Ausführung nicht die Transaktion, wodurch wiederholbare Lesevorgänge innerhalb einer Transaktion erreicht werden.

MVCC und Gap Lock

MVCC Lock-Free löst das Problem von Lese-/Schreibkonflikten. Und löst das Problem des nicht wiederholbaren Lesens. Dadurch werden zwei Isolationsstufen erreicht, RC und RR.

Und

Gap Lock ist im Wesentlichen immer noch eine Sperre, die die Ausführung von zwei gleichzeitigen Transaktionen blockiert.

Warum tritt RR also in die Lückensperre ein, um das Problem des Phantomlesens zu lösen?

注意：只有RR隔离级别才存在间隙锁。

Gap Lock kann das Problem des Phantomlesens bis zu einem gewissen Grad lösen, aber ich denke, dass die Einführung von Gap Lock eher dazu dient, Fehler im Anweisungsmodus von Binlog zu beheben.

Die Master-Slave-Replikation der MySQL-Datenbank basiert auf Binlog. Vor MySQL5.0 hatte der Binlog-Modus nur ein Anweisungsformat. Die Merkmale dieses Modus: Die Aufzeichnungsreihenfolge von Binlog entspricht der Reihenfolge der Festschreibungsreihenfolge der Datenbanktransaktionen.

Wenn es keine Lückensperre gibt, gibt es das folgende Szenario: Die Master-Bibliothek verfügt zuerst über die Lösch-ID Dann die Hauptbibliothek Zu diesem Zeitpunkt gibt es einen Datensatz mit der ID = 3 in der Tabelle, aber die Slave-Datenbank wird zuerst eingefügt und dann gelöscht, und es gibt keinen Datensatz in der Slave-Datenbank.

Dies führt zu Inkonsistenzen zwischen Master- und Slave-Daten.

Um diesen Fehler zu beheben, wird im RR-Level eine Lückensperre eingeführt.

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