Das MySQL-MVCC-Prinzip wurde enthüllt: Wie gehe ich mit Lese- und Schreibkonflikten bei gleichzeitigen Transaktionen um?

MySQL MVCC-Prinzip enthüllt: Wie gehe ich mit Lese- und Schreibkonflikten bei gleichzeitigen Transaktionen um?

Einführung:
In einem Datenbanksystem ist die gleichzeitige Ausführung von Transaktionen unerlässlich. Die gleichzeitige Ausführung bringt jedoch auch eine Reihe von Problemen mit sich, darunter Lese- und Schreibkonflikte. Wenn mehrere Transaktionen gleichzeitig dieselben Daten lesen und schreiben, kann es zu Inkonsistenzen kommen. Um dieses Problem zu lösen, hat MySQL den MVCC-Mechanismus (Multi-Version Concurrency Control) eingeführt. In diesem Artikel wird das Prinzip von MVCC erläutert und detailliert analysiert, wie MySQL Lese- und Schreibkonflikte bei gleichzeitigen Transaktionen behandelt.

1. MVCC-Übersicht
   MVCC ist ein Mechanismus zur Implementierung der Parallelitätskontrolle, der Versionsnummern verwendet, um Transaktionen zu isolieren. Jede Datenzeile hat eine Versionsnummer, und Lese- und Schreibvorgänge werden anhand der Versionsnummer beurteilt. Lesevorgänge können nur festgeschriebene Transaktionen lesen, während Schreibvorgänge die Beurteilung und Verarbeitung anderer Transaktionen erfordern.
2. Transaktionslesevorgang
   Wenn eine Transaktion einen Lesevorgang ausführt, bestimmt MySQL die sichtbaren Datenzeilen basierend auf der Transaktionsstartzeit und der Snapshot-Versionsnummer. Die spezifischen Beurteilungsbedingungen lauten wie folgt:

a) Wenn die Erstellungsversionsnummer der Datenzeile größer als die Startzeit der Transaktion ist, bedeutet dies, dass die Datenzeile später erstellt wurde und diese Transaktion nicht sichtbar ist.
b) Wenn die gelöschte Versionsnummer der Datenzeile kleiner oder gleich der Startzeit der Transaktion ist, bedeutet dies, dass die Datenzeile gelöscht wurde und diese Transaktion dann nicht sichtbar ist.
c) Wenn die Erstellungsversionsnummer der Datenzeile kleiner oder gleich der Transaktionsstartzeit ist und die Löschversionsnummer größer als die Transaktionsstartzeit ist oder leer ist, dann ist diese Transaktion sichtbar.

Durch die oben genannten Regeln kann eine Transaktion Daten lesen, die vor ihrem Start übermittelt wurden. Nicht festgeschriebene Daten und durch andere ausgeführte Transaktionen geänderte Daten sind jedoch unsichtbar.

3. Transaktionsschreibvorgang
   Wenn eine Transaktion einen Schreibvorgang ausführt, beurteilt und verarbeitet MySQL diesen anhand der Versionsnummer der Datenzeile. Die spezifische Verarbeitungsmethode ist wie folgt:

a) Wenn Transaktion A die Datenzeile ändern möchte, die Datenzeile jedoch von einer anderen Transaktion B geändert wurde (dh die Versionsnummer stimmt nicht überein), wird dies von Transaktion A durchgeführt Führen Sie ein Rollback durch und es wird ein Fehler gemeldet, der auf einen Schreibvorgangskonflikt hinweist.
b) Wenn eine Transaktion eine Datenzeile löschen möchte, die Datenzeile jedoch von einer anderen Transaktion geändert wurde (d. h. die Versionsnummer stimmt nicht überein), erstellt die Transaktion eine neue Version der Datenzeile und legt die fest Löschmarkierung für die Versionsnummer der aktuellen Transaktion.
c) Wenn die von der Transaktion zu ändernde oder zu löschende Datenzeile nicht vorhanden ist (dh die Versionsnummer ist leer), erstellt die Transaktion eine neue Version der Datenzeile und die Versionsnummer wird auf die Version festgelegt Nummer der aktuellen Transaktion.

Durch die oben genannten Verarbeitungsmethoden stellt MySQL sicher, dass Transaktionsschreibvorgänge keine Datenkonflikte und Inkonsistenzen verursachen.

Beispielcode:
Um das Prinzip von MySQL MVCC besser zu verstehen, wird unten ein Beispielcode angegeben, der den Verarbeitungsprozess bei Lese- und Schreibkonflikten bei gleichzeitigen Transaktionen demonstriert.

-- 创建测试表
CREATE TABLE test (
    id INT PRIMARY KEY,
    value VARCHAR(20) NOT NULL,
    version INT NOT NULL
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO test (id, value, version) VALUES (1, 'A', 1);

-- 事务1：读操作
START TRANSACTION;
SELECT * FROM test WHERE id = 1;
-- 结果：id=1, value='A', version=1

-- 事务2：写操作
START TRANSACTION;
-- 修改数据行，并将version+1
UPDATE test SET value = 'B', version = version + 1 WHERE id = 1;
-- 提交事务
COMMIT;

-- 事务1：再次读操作
SELECT * FROM test WHERE id = 1;
-- 结果：id=1, value='B', version=2

Anhand des obigen Beispielcodes können Sie sehen, dass, nachdem Transaktion 2 die Datenzeile geändert hat, die geänderte Datenzeile gelesen und der Versionswert aktualisiert wurde, um die Datenkonsistenz sicherzustellen.

Schlussfolgerung:
Der MVCC-Mechanismus von MySQL löst die Lese- und Schreibkonflikte gleichzeitiger Transaktionen durch die Beurteilung und Verarbeitung von Versionsnummern. Durch den Vergleich der Transaktionsstartzeit, der Snapshot-Versionsnummer und der Datenzeilen-Versionsnummer erreicht MySQL Datenisolation und -konsistenz. In praktischen Anwendungen kann die rationelle Verwendung des MVCC-Mechanismus die Parallelität und Leistung der Datenbank verbessern.

Referenz:
[1] https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-multi-versioning.html

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