INNODBのマルチバージョン並行性制御（MVCC）とは何ですか？

MVCCは、並行性パフォーマンスを改善するために複数のバージョンのデータを保存することにより、InnoDBで非ブロッキング読み取り操作を実装します。 1）MVCCの作業原則は、元に戻すログと読み取りビューメカニズムに依存します。 2）基本的な使用法は特別な構成を必要としません。InnoDBはデフォルトで有効になります。 3）高度な使用は、「スナップショット読み取り」機能を実現できます。 4）トランザクションタイムアウトを設定することにより、ログブロートを元に戻すなどの一般的なエラーを回避できます。 5）パフォーマンスの最適化には、トランザクション時間の短縮、インデックスの合理的な使用、およびデータ更新のバッチ処理が含まれます。

導入

Furname Multiverion Concurrency ControlであるMVCCは、データベース、特にInnoDBストレージエンジンの重要な並行性制御メカニズムであり、データベース操作をより効率的かつ安全にします。今日は、InnoDBでのMVCCの実装とアプリケーションを詳細に調べます。この記事を通じて、MVCCの仕組み、データベースの並行性パフォーマンスを改善する方法、および実際の開発における一般的な並行性の問題を回避するためにMVCCを使用する方法を理解できます。

基本的な知識のレビュー

MVCCについて議論する前に、データベースの並行性制御の基本を確認しましょう。データベースの並行性制御は、複数のトランザクションが同時に実行されると、データの整合性と一貫性が損なわれないように設計されています。行レベルのロックやテーブルレベルのロックなどの従来のロックメカニズムは、データの一貫性を確保できますが、パフォーマンスのボトルネックにつながる可能性があります。 MVCCは、複数のバージョンの概念を導入することにより、より柔軟で効率的な並行性制御方法を提供します。

MySQLのストレージエンジンとして、INNODBはその高性能と信頼性で知られています。 MVCCのサポートにより、高い並行性シナリオを簡単に処理できます。

コアコンセプトまたは関数分析

MVCCの定義と機能

MVCCは、複数のバージョンのデータを保存することにより、非ブロッキング読み取り操作を実装する並行性制御テクノロジーです。簡単に言えば、トランザクションが開始されると、データベースの一貫したビューが表示されます。つまり、実行中の他のトランザクションによってトランザクションが妨げられないため、読み取り操作のパフォーマンスが向上します。

たとえば、INNODBでは、選択クエリを実行すると、MVCCは、トランザクションの開始時にデータベースのステータスが表示され、他のトランザクションがこのデータを変更していてもクエリの結果が影響を受けないことを保証します。

 - トランザクション1開始トランザクションを開始します。
id = 1から * fromユーザーから選択します。
 - トランザクション2データの変更トランザクション1を実行するユーザーを選択しますユーザーを設定= 'Alice' where id = 1;
専念;
 - トランザクション1は、ID = 1からユーザーから[トランザクション] select *からデータを表示します。
専念;

それがどのように機能するか

MVCCの実用的な原則は、InnoDBの元に戻すログと読み取りビューメカニズムに依存します。各トランザクションは、最初に一意の読み取りビューを生成し、トランザクションが表示できるデータのバージョンを決定します。ログを元に戻すと、データの複数の履歴バージョンが保存されます。

トランザクションが読み取り操作を実行すると、INNODBはトランザクションの読み取りビューに基づいて返されるデータのバージョンを決定します。トランザクションがデータを更新する必要がある場合、INNODBはデータの新しいバージョンを作成し、元のバージョンに古いバージョンを保存して、他のトランザクションが古いバージョンのデータを表示できるようにします。

このメカニズムは、読み取り操作のパフォーマンスを向上させるだけでなく、ロックの使用を減らし、それによりデータベースの全体的な並行性パフォーマンスを改善します。

使用の例

基本的な使用法

MVCCは毎日使用するために特別な構成を必要とせず、INNODBはデフォルトでMVCCを有効にします。トランザクションを介してMVCCの効果を単純に体験できます。

 - トランザクション1
トランザクションを開始します。
select * from orders_id = 100;
-Transaction 2 Transaction 1が[Order_Id、Customer_Id、額）値（101、1、100）に挿入挿入挿入を実行するときに新しい注文を挿入します。
専念;
-Transaction 1はまだ挿入された注文select *を表示しません。
専念;

高度な使用

場合によっては、MVCCを活用して複雑なビジネスロジックを実装する必要がある場合があります。たとえば、「スナップショット読み取り」関数を実装して、ユーザーが特定の時点でデータステータスを表示できるようにします。

 -TIMESTAMP = UNIX_TIMESTAMP（ '2023-01-01 00:00:00'）のデータポイントのスナップショットを取得します。
トランザクションを開始します。
[inventoryから]を選択します。
専念;

一般的なエラーとデバッグのヒント

MVCCは強力ですが、使用中にいくつかの問題に遭遇する可能性もあります。たとえば、トランザクションが長い間コミットされていない場合、ログの膨満感を元に戻し、データベースのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。これを回避するために、トランザクションタイムアウト時間を設定できます。

 -SETトランザクションタイムアウトSET INNODB_LOCK_WAIT_TIMEOUT = 50;

さらに、一部のクエリ結果が期待を満たしていないことがわかった場合、MVCCの不適切な分離レベル設定による可能性があります。この問題は、分離レベルを調整することで解決できます。

 -Commitedを読むようにトランザクション分離レベルを設定します
取引されたトランザクション分離レベルを設定します。

パフォーマンスの最適化とベストプラクティス

MVCCを使用する場合、パフォーマンスの最適化は重要な側面です。まず、トランザクションの期間を短縮することにより、元に戻すログの使用を減らすことができ、それによりデータベースの全体的なパフォーマンスが向上します。

 - トランザクション時間を可能な限り短縮し、トランザクションを開始します。
製品を更新する価格=価格 * 1.1 category = 'Electronics';
専念;

第二に、インデックスを合理的に使用すると、MVCC読み取り操作をスピードアップできます。クエリ条件がインデックスを最大限に活用していることを確認して、ログを元に戻すことへの依存度を低下させます。

 - クエリを最適化するインデックスを作成します。

最後に、大規模なデータ更新のバッチ処理は、長期的なトランザクションを回避し、MVCCへの圧力を軽減することができます。

 - バッチデータの更新トランザクションを開始します。
製品を更新する価格=価格 * 1.1カテゴリ= 'エレクトロニクス'制限1000;
専念;

 - すべてのデータが処理されるまで上記を繰り返します

実際の開発では、MVCCの使用も特定のビジネスシナリオと組み合わせる必要があります。たとえば、高い並行性環境では、テーブル構造とクエリステートメントの合理的な設計は、MVCCの利点を最大化できます。データの一貫性要件が非常に高いシナリオでは、データの整合性を確保するために他のロックメカニズムを組み合わせる必要がある場合があります。

要するに、INNODBでMVCCを適用すると、強力な並行性制御機能が提供されます。 MVCCを理解して修正することにより、データベースのパフォーマンスと信頼性を大幅に改善できます。

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