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MySQL MVCC 原理分析および応用ガイド

PHPz

リリース： 2023-09-09 15:46:51

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MySQL MVCC 原理分析与应用指南

MySQL MVCC 原理分析およびアプリケーションガイド

要約:
MySQL は、優れた同時実行パフォーマンスを備えた非常に人気のあるリレーショナルデータベース管理システムです。これは、MySQL のマルチバージョン同時実行制御 (MVCC) テクノロジーによるものです。この記事では、MySQL MVCC の原理を詳しく説明し、実際のアプリケーションシナリオに関するガイダンスを提供します。

はじめに
MVCC は、データベースへの同時アクセスを制御するために使用されるテクノロジです。 MySQL は、トランザクションの同時実行制御で優れたパフォーマンスを発揮する、InnoDB などの MVCC ベースのストレージエンジンを使用します。
MVCC 原則
MVCC は、トランザクションごとに独立したスナップショットを作成することで同時実行制御を実現します。各トランザクションは最初にシステムバージョン番号を取得し、それによって表示できるデータの範囲が決まります。各データ行には作成バージョンと期限切れバージョンがあります。トランザクションでは、作成バージョンがバージョン番号以下で、期限切れバージョンがバージョン番号より大きいデータ行のみを参照できます。このようにして、異なるトランザクション間の読み取りおよび書き込み操作が相互に干渉することはありません。
コード例
MVCC がどのように機能するかをよりよく理解するために、簡単なコード例を以下に示します。 id と name という 2 つのフィールドを含む「students」という名前のテーブルがあるとします。

-- 创建表
CREATE TABLE students (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(100)
) ENGINE=InnoDB;

-- 添加数据
INSERT INTO students (id, name) VALUES (1, 'Alice');
INSERT INTO students (id, name) VALUES (2, 'Bob');
INSERT INTO students (id, name) VALUES (3, 'Charlie');

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次に、データの読み取りと変更を行う 2 つのトランザクションを開始しましょう。

-- 事务1
START TRANSACTION;
SELECT * FROM students;

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-- 事务2
START TRANSACTION;
SELECT * FROM students;

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トランザクション 1 の実行中、トランザクション 2 が開始される前に、データを変更します。

-- 事务1
UPDATE students SET name = 'Eve' WHERE id = 1;

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現時点では、トランザクション 1 では ID 1 のレコードが変更されていることがわかり、トランザクション 2 では元のデータも確認できます。これは、MVCC のスナップショットメカニズムによるものです。

-- 事务1
COMMIT;

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-- 事务2
SELECT * FROM students;

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トランザクション 1 が送信されると、変更されたデータはトランザクション 2 にも表示されます。

アプリケーションガイド
MVCC テクノロジは、実際のアプリケーションで幅広い用途に使用されます。MVCC を使用するための実践的なガイドラインをいくつか示します。

4.1. 読み取りと書き込みの分離
MVCC テクノロジの存在により、MySQL で読み取りと書き込みの分離アーキテクチャパターンを使用できます。複数の読み取り専用インスタンスはメインデータベースからデータを読み取ることができるため、システムの読み取りパフォーマンスが向上します。

4.2. 同時実行性のチューニング
MVCC は、特に読み取り集中型のシナリオにおいて、データベースの同時実行性を効果的に改善できます。トランザクション分離レベルを適切に設定し、データベース接続数などのパラメータを調整することで、システムのパフォーマンスをより最適化できます。

4.3. ロック競合の回避
MVCC を使用すると、従来の行レベルのロックによって引き起こされる競合の問題を回避できます。複数のトランザクションが相互にブロックすることなく同時にデータを読み取ることができるため、システムの同時実行パフォーマンスが向上します。

結論:
MySQL の MVCC テクノロジーは、高い同時実行パフォーマンスを達成するための重要な手段の 1 つです。この記事では、MVCC の原理と、MVCC を実際のアプリケーションに適用する方法を紹介します。 MVCC の動作原理を理解して習得することで、データベースシステムのパフォーマンスをより適切に最適化できます。

参考資料: