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淺析MVCC中的快照,看看快照是怎麼運作的?

青灯夜游
發布: 2022-03-10 11:01:31
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這篇文章帶大家了解MVCC中的快照,看看快照在MVCC中是怎麼運作的?希望能夠給大家幫忙!

淺析MVCC中的快照,看看快照是怎麼運作的?

MVCC

在 MySQL 中(innodb儲存引擎),實際上每筆記錄在更新的時候都會同時記錄一個回溯操作。記錄上的最新值,透過回滾操作,都可以得到前一個狀態的值。

假設一個值從 1 被依序改成了 2、3、4,在回溯日誌裡面就會有類似下面的記錄。

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目前值是 4,但在查詢這筆記錄的時候,不同時刻啟動的交易會有不同的 read-view。如圖看到的,在視圖A、B、C 裡面,這一個記錄的值分別是1、2、4,同一記錄在系統中可以存在多個版本,就是資料庫的多版本並發控制(MVCC )。對於 read-view A,要得到 1,就必須將目前值依序執行圖中所有的回溯操作得到。

InnoDB 是怎麼定義一個 ‘快照’

InnoDB 裡面每個事務有一個唯一的交易 ID,叫做 transaction id。 它是在事務開始的時候向 InnoDB 的事務系統申請的,是按申請順序嚴格遞增的。

而每行資料也都是有多個版本的。每次事務更新資料的時候,都會產生一個新的資料版本,並且把 transaction id 賦值給這個資料版本的事務 ID,記為 row trx_id。 同時,舊的資料版本要保留,並且在新的資料版本中,能夠有資訊可以直接拿到它。

也就是說,資料表中的一行記錄,其實可能有多個版本 (row),每個版本都有自己的 row trx_id。

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依照可重複讀取的定義,一個交易啟動的時候,能夠看到所有已經提交的交易結果。但是之後,在這個事務執行期間,其他事務的更新對它不可見。

因此,一個交易只需要在啟動的時候聲明說,「以我啟動的時刻為準,如果一個資料版本是在我啟動之前產生的,就認;如果是我啟動以後才生成的,我就不認,我必須要找到它的上一個版本」。當然,如果「上一個版本」也不可見,那就得繼續往前找。還有,如果是這個事務自己更新的數據,它自己還是要認的。

在實作上, InnoDB 為每個事務建構了一個數組,用來保存這個事務啟動瞬間,目前正在「活躍」的所有事務 ID。 「活躍」指的就是,啟動了但還沒提交。

陣列裡面事務 ID 的最小值記為低水位,目前系統裡面已經建立過的交易 ID 的最大值加 1 記為高水位。

這個視圖陣列把所有的 row trx_id 分成了幾種不同的情況。

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這樣,對於目前交易的啟動瞬間來說,一個資料版本的row trx_id,有以下幾種可能:

  • 如果落在綠色部分,表示這個版本是已提交的事務或是當前事務自己產生的,這個資料是可見的;

  • 如果落在紅色部分,表示這個版本是由將來啟動的交易產生的,是肯定不可見的;

  • 如果落在黃色部分,那就包括兩種情況

a. 若row trx_id 在數組中,表示這個版本是由還沒提交的事務產生的,不可見;
b. 若row trx_id 不在數組中,表示這個版本是已經提交了的事務生成的,可見。

舉例:

session A 啟動了一個事務A, 在事務 A 開始前,系統裡面分別有三個活躍事務,ID分別 是90 93 95 。
那麼事務A的ID是100
此時對於事務A的視圖數組是這樣的【90 93 95 100】,其中低水位是90, 高水位是100 1=101;
現在事務A開始讀資料了

  • 假如讀到了ID是104的,大於高水位101,表示這個版本是由將來啟動的事務產生的,是肯定不可見的;
  • 讀到了ID是88的,小於低水位90,表示這個版本是已提交的事務或者是當前事務自己生成的,這個數據是可見的;
  • 讀到了ID是94的,在低水位和高水位之間,但是不在【90 93 95 100】這個數組裡,表示這個版本是已經提交了的事務產生的,可見。
  • 讀到了ID是93的,在低水位和高水位之間,這【90 93 95 100】這個數組裡,表示這個版本是由還沒提交的事務生成的,不可見;

這個判斷規則是從程式碼邏輯直接轉譯過來的,但如你所見,用於人肉分析可見性很麻煩。

所以,我來幫你翻譯一下。一個資料版本,對於一個交易視圖來說,除了自己的更新總是可見以外,有三種情況:

  • 版本未提交,不可見;

  • #版本已提交,但是是在視圖建立後提交的,不可見;

  • 版本已提交,而且是在視圖建立前提交的,可見。

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來源:jianshu.com
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