Mari kita bincangkan tentang tahap pengasingan yang dicapai oleh transaksi MySQL dan MVCC

Artikel ini membawakan anda beberapa soalan tentang tahap pengasingan transaksi MySQL dan cara MVCC melaksanakannya. Saya harap ia akan membantu anda.

Pengenalan kepada transaksi pangkalan data

Empat ciri utama transaksi (ACID)

1. Atomicity: Unit kerja terkecil transaksi, sama ada semuanya berjaya atau semua gagal.

2. Ketekalan: Selepas transaksi bermula dan tamat, integriti pangkalan data tidak akan dimusnahkan.

3. Pengasingan: Urus niaga yang berbeza tidak menjejaskan satu sama lain Empat tahap pengasingan ialah RU (baca tanpa komitmen) dan RC (baca komited), RR (baca boleh berulang). , BOLEH DISERIALIASI (sirialisasi).

4. Ketahanan: Selepas transaksi diserahkan, pengubahsuaian data adalah kekal dan tidak akan hilang walaupun sistem gagal.

Tahap pengasingan transaksi

Read Uncommitted/RU)

sekali lagi Dipanggil Bacaan Kotor, satu transaksi boleh membaca data yang tidak terikat daripada transaksi lain. Tahap pengasingan ini adalah yang paling tidak selamat kerana urus niaga tanpa komitmen tertakluk kepada pemulangan semula.

Read Committed/RC)

juga dikenali sebagai non-repeatable read, transaksi telah membaca transaksi lain Data diubah suai yang diserahkan mengakibatkan tidak konsisten keputusan yang diperoleh dengan membaca sekeping data yang sama pada masa yang berbeza dalam urus niaga semasa.

Sebagai contoh, dalam contoh berikut, anda akan mendapati SessionA menanyakan data yang berbeza dua kali semasa transaksi. Sebabnya ialah tahap pengasingan semasa ialah RC, dan transaksi SessionA boleh membaca data terkini yang diserahkan oleh SessionB.

tr> tr > tr>

发生时间	SessionA	SessionB
1	begin;
2	select * from user where id=1;(张三)
3		update user set name='李四' where id=1;(默认隐式提交事务)
4	select * from user where id=1;(李四)
5		update user set name='王二' where id=1;(默认隐式提交事务)
6	select * from user where id=1;(王二)

Masa kejadian

SesiA

SesiB

1

bermula;

td>

2

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(Zhang San)

3

kemas kini nama set pengguna='李思' di mana id=1 (komit transaksi tersirat lalai) td >

4

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(李思)

5

kemas kini nama set pengguna='王二' di mana id=1 (komit transaksi tersirat lalai) td>

6

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(王二)

Repeatable Read/RR

juga dikenali sebagai phantom read

, sesuatu perkara boleh dibaca Baca data yang diserahkan oleh transaksi lain , tetapi di bawah tahap pengasingan RR, data ini hanya boleh dibaca sekali Dalam transaksi semasa, tidak kira berapa kali ia dibaca, data masih nilai yang dibaca untuk kali pertama , tidak akan diubah kerana transaksi lain ubah suai dan komit data ini selepas bacaan pertama. Oleh itu, ia juga menjadi bacaan hantu, kerana data yang dibacakan tidak semestinya data terkini.

发生时间	SessionA	SessionB
1	begin;
2	select * from user where id=1;(张三)
3		update user set name='李四' where id=1;  (默认隐式提交事务)
4	select * from user where id=1;(张三)
5		update user set name='王二' where id=1;(默认隐式提交事务)
6	select * from user where id=1;(张三)

Contohnya: apabila data dibaca buat kali pertama dalam SesiA, transaksi seterusnya yang mengubah suai data yang diserahkan tidak akan menjejaskan nilai data yang dibaca oleh SesiA. Ini ialah bacaan berulang.

tr> tr > tr>

Masa kejadian

发生时间	SessionA	SessionB
1	begin;
2		begin;
3		update user set name='李四' where id=1;
4	select * from user where id=1;(等待、wait)
5		commit；
6	select * from user where id=1;(李四)

SesiA

SesiB

1

bermula;

td>

2

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(Zhang San)

3

kemas kini nama set pengguna='李思' di mana id=1 (komit transaksi tersirat lalai) td >

4

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(Zhang San)

5

kemas kini nama set pengguna='王二' di mana id=1 (komit transaksi tersirat lalai) td>

6

pilih * daripada pengguna di mana id=1;(Zhang San)

SerializableSemua operasi baca atau tulis pangkalan data dilaksanakan secara bersiri Di bawah tahap pengasingan semasa, hanya Menyokong pelaksanaan serentak permintaan tunggal dan semua operasi memerlukan pelaksanaan baris gilir. Oleh itu, semua data di bawah tahap pengasingan ini adalah yang paling stabil, tetapi prestasinya juga yang paling teruk. Pelaksanaan kunci pangkalan data ialah versi butiran yang lebih kecil bagi tahap pengasingan ini. pilih * daripada pengguna di mana id=1;(tunggu, tunggu)

Masa kejadian	SesiA	SesiB
1	bermula;	td>
2		mulakan;
3 td>		kemas kini nama set pengguna='李思' di mana id=1;
4
5		komit;
6	pilih * daripada pengguna di mana id=1;(李思)

Prinsip urus niaga dan MVCC

Masalah yang disebabkan oleh transaksi berbeza yang mengendalikan data yang sama pada masa yang sama

Contoh:

发生时间	SessionA	SessionB
1	begin;
2		begin;
3		查询余额 = 1000元
4	查询余额 = 1000元
5		存入金额 100元，修改余额为 1100元
6	取出现金100元，此时修改余额为900元
8		提交事务（余额=1100）
9	提交事务（余额=900）

发生时间	SessionA	SessionB
1	begin;
2		begin;
3		查询余额 = 1000元
4	查询余额 = 1000元
5		存入金额 100元，修改余额为 1100元
6	取出现金100元，此时修改余额为900元
8		提交事务（余额=1100）
9	撤销事务（余额恢复为1000元）

Dua situasi di atas adalah masalah yang mungkin timbul apabila berbilang transaksi beroperasi pada sekeping data pada masa yang sama Operasi transaksi tertentu mungkin ditimpa, mengakibatkan kehilangan data.

LBCC menyelesaikan kehilangan data

LBCC, Kawalan Konkurensi Berasaskan Kunci.

Menggunakan mekanisme kunci, apabila transaksi semasa perlu mengubah suai data, transaksi semasa dikunci Hanya satu transaksi dibenarkan untuk mengubah suai data semasa pada masa yang sama, dan transaksi lain mesti menunggu untuk kunci dilepaskan.

MVCC menyelesaikan kehilangan data

MVCC, kawalan penukaran berbilang versi, Kawalan Koncurrency Berbilang Versi.

Gunakan versi untuk mengawal masalah data dalam situasi konkurensi Apabila transaksi B mula mengubah suai akaun dan transaksi tidak diserahkan, apabila transaksi A perlu membaca baki akaun, transaksi B akan dibaca di. kali ini Ubah suai data salinan baki akaun sebelum operasi, tetapi jika transaksi A perlu mengubah suai data baki akaun, ia mesti menunggu transaksi B untuk melakukan transaksi.

MVCC menghalang data daripada dikunci apabila membaca daripada pangkalan data, dan permintaan SELECT biasa tidak dikunci, yang meningkatkan keupayaan pemprosesan serentak pangkalan data . Dengan bantuan MVCC, pangkalan data boleh melaksanakan tahap pengasingan seperti READ COMMITTED dan REPEATABLE READ Pengguna boleh melihat versi sejarah sebelumnya atau sebelumnya bagi data semasa, memastikan ciri I (pengasingan) dalam ACID.

Logik pelaksanaan MVCC InnoDB

Data MVCC yang disimpan oleh enjin storan InnoDB

MVCC InnoDB menyimpan dua rekod selepas setiap baris Lajur tersembunyi dilaksanakan. ID transaksi (DB_TRX_ID) yang menyimpan baris dan penuding balik (DB_ROLL_PT) yang menyimpan baris . Setiap kali transaksi baharu dimulakan, ID transaksi baharu akan dinaikkan secara automatik. Pada permulaan urus niaga, ID urus niaga akan diletakkan dalam ID urus niaga baris yang dipengaruhi oleh urus niaga semasa Apabila membuat pertanyaan, ID urus niaga semasa perlu dibandingkan dengan ID urus niaga yang direkodkan dalam setiap baris.

Mari kita lihat cara MVCC beroperasi di bawah tahap pengasingan BACA BERULANG.

PILIH

InnoDB akan menyemak setiap baris rekod berdasarkan dua syarat berikut:

1. InnoDB hanya mencari versi lebih awal daripada yang semasa Versi urus niaga baris data (iaitu, nombor urus niaga baris kurang daripada atau sama dengan nombor urus niaga urus niaga semasa), yang memastikan baris yang dibaca oleh urus niaga sama ada sudah wujud sebelum ini. urus niaga bermula, atau telah dimasukkan atau diubah suai oleh urus niaga itu sendiri.

2. Baris yang dipadamkan perlu dinilai oleh ID transaksi dan versi keadaan sebelum transaksi dibaca Hanya rekod yang memenuhi dua syarat di atas boleh dikembalikan sebagai hasil pertanyaan .

INSERT

InnoDB menyimpan nombor transaksi semasa sebagai nombor versi baris untuk setiap baris yang baru dimasukkan.

DELETE

InnoDB menyimpan nombor transaksi semasa sebagai pengecam pemadaman baris untuk setiap baris yang dipadamkan.

KEMASKINI

InnoDB memasukkan baris rekod baharu, menyimpan nombor transaksi semasa sebagai nombor versi baris dan menyimpan nombor transaksi semasa ke baris asal sebagai pengecam pemadaman baris.

Simpan dua nombor transaksi tambahan ini supaya kebanyakan operasi baca boleh dilakukan tanpa mengunci. Reka bentuk ini menjadikan operasi membaca data sangat mudah, prestasinya sangat baik, dan ia juga memastikan bahawa hanya baris yang memenuhi piawaian dibaca. Kelemahannya ialah setiap baris rekod memerlukan ruang storan tambahan, lebih banyak pemeriksaan baris dan beberapa kerja penyelenggaraan tambahan.

MVCC hanya berfungsi di bawah dua tahap pengasingan: BACA BERULANG dan KOMITED BACA. Dua tahap pengasingan yang lain tidak serasi dengan MVCC kerana READ UNCOMMITIED sentiasa membaca baris data terkini, bukan baris data yang mematuhi versi transaksi semasa. SERIALIZABLE akan mengunci semua baris yang dibaca.

Pelaksanaan MVCC dalam mysql bergantung pada log asal dan paparan baca.

buat asal log

Mengikut tingkah laku yang berbeza, buat asal log terbahagi kepada dua jenis: masukkan buat asal log dan kemas kini log buat asal

• Tugas utama pembersihan adalah untuk memadam data yang telah ditanda del dalam pangkalan data Selain itu, ia juga akan mengitar semula halaman dalam kumpulan

  Awal. keadaan data semasa memasukkan pangkalan data:

kemas kini log asal:

Log buat asal yang dijana semasa operasi kemas kini atau padam. Kerana ia akan menjejaskan rekod sedia ada, untuk menyediakan mekanisme MVCC, log buat asal kemas kini tidak boleh dipadamkan apabila transaksi diserahkan, sebaliknya, ia diletakkan pada senarai sejarah apabila transaksi diserahkan, menunggu urutan pembersihan dilakukan operasi pemadaman terakhir.

Apabila data diubah suai buat kali pertama:

• Apabila transaksi lain mengubah suai data semasa untuk kali kedua:

  Untuk memastikan tiada konflik berlaku semasa menulis log asal masing-masing semasa operasi transaksi serentak, InnoDB menggunakan segmen rollback untuk mengekalkan penulisan serentak dan ketekalan log asal. Segmen rollback sebenarnya adalah satu cara untuk mengatur Buat asal fail. Paparan Baca

  Untuk RU(READ UNCOMMITTED) tahap pengasingan, semua urus niaga boleh terus membaca nilai terkini pangkalan data dan SERIALIZABLE tahap pengasingan, semua permintaan akan dikunci dan dilaksanakan secara serentak . Jadi dalam dua kes ini, tidak perlu menggunakan kawalan versi Read View.

  Untuk RC(READ COMMITTED) dan RR(REPEATABLE READ) tahap pengasingan dilaksanakan melalui kawalan versi di atas. Logik pemprosesan teras di bawah dua sektor pengasingan adalah untuk menentukan versi mana antara semua versi yang boleh dilihat oleh transaksi semasa. Untuk menyelesaikan masalah ini, InnoDB menambah reka bentuk ReadView ReadView terutamanya mengandungi transaksi baca dan tulis yang aktif dalam sistem semasa dan meletakkan ID transaksi mereka ke dalam senarai. kami namakan senarai ini m_ids.

  Logik penghakiman sama ada data rantai versi kelihatan semasa pertanyaan:

  • Jika nilai atribut trx_id versi yang diakses adalah kurang daripada id transaksi terkecil dalam m_ids senarai, ia menunjukkan bahawa penjanaan Versi transaksi ini telah dilakukan sebelum menjana ReadView, jadi versi ini boleh diakses oleh transaksi semasa.

  • Jika nilai atribut trx_id versi yang diakses adalah lebih besar daripada id transaksi terbesar dalam senarai m_ids, ini menunjukkan bahawa transaksi yang menjana versi ini telah dijana selepas ReadView dijana, jadi versi ini tidak boleh digunakan oleh akses transaksi semasa.

  • Jika nilai atribut trx_id versi yang diakses adalah antara id transaksi terbesar dan id transaksi terkecil dalam senarai m_ids, maka anda perlu menentukan sama ada nilai atribut trx_id berada dalam m_ids list. Jika ya, ini bermakna transaksi yang menghasilkan versi ini semasa ReadView dibuat masih aktif, dan versi ini tidak boleh diakses, ini bermakna transaksi yang menghasilkan versi ini semasa ReadView telah dibuat , dan versi ini boleh diakses.

  Contohnya:

  READ COMMITTED ReadView di bawah tahap pengasingan

  Sebelum setiap kali data dibaca Semua jana a ReadView (senarai m_ids)

  T1 KEMASKINI nama SET pengguna = 'CR7' WHERE id = 1; tr> td>

  时间	Transaction 777	Transaction 888	Trasaction 999
  T1	begin;
  T2		begin;	begin；
  T3	UPDATE user SET name = 'CR7' WHERE id = 1;
  T4		...
  T5	UPDATE user SET name = 'Messi' WHERE id = 1;		SELECT * FROM user where id = 1;
  T6	commit;
  T7		UPDATE user SET name = 'Neymar' WHERE id = 1;
  T8			SELECT * FROM user where id = 1;
  T9		UPDATE user  SET name = 'Dybala' WHERE id = 1;
  T10		commit;
  T11			SELECT * FROM user where id = 1;

  Masa

  Transaksi 777

  Transaksi 888

  Transaksi 999

  mulakan;

  T2

  mulakan;

  mulakan;

  T3

  T4

  ...

  T5

  KEMASKINI nama SET pengguna = 'Messi' WHERE id = 1;

  SELECT * FROM user where id = 1;

  T6

  komit;

  T7

  KEMASKINI nama SET pengguna = 'Neymar' WHERE id = 1;

  T8

  PILIH * DARI pengguna di mana id = 1;

  T9

  KEMASKINI nama SET pengguna = 'Dybala' WHERE id = 1;

  T10

  komit;

  T11

  PILIH * DARI pengguna di mana id = 1;

  Berikut ialah analisis ReadView dalam kes di atas

  Pernyataan SELECT pada titik masa T5:

  Rantaian versi pada titik masa semasa:

  Ini Apabila pernyataan SELECT dilaksanakan, rantaian versi data semasa adalah seperti di atas Oleh kerana transaksi semasa 777 dan transaksi 888 belum diserahkan, senarai ReadView transaksi aktif pada masa ini ialah m_ids: [777. , 888] , Oleh itu, pernyataan pertanyaan akan berdasarkan data versi terbesar dalam rantai versi semasa yang kurang daripada m_ids, iaitu, Mbappe disoal.

  PILIH penyataan pada titik masa T8:

  Situasi rantaian versi pada masa semasa:

  Pada masa ini, penyataan SELECT dilaksanakan, dan versi data semasa Rantaian adalah seperti di atas, kerana transaksi semasa 777 telah diserahkan, dan transaksi 888 belum diserahkan, jadi senarai ReadView transaksi aktif pada masa ini ialah m_ids: [888 ] , jadi pernyataan pertanyaan akan berdasarkan versi semasa rantaian yang kurang daripada Data versi terbesar dalam m_ids bermakna Messi ditanya.

  PILIH pernyataan pada titik masa T11:

  Maklumat rantai versi pada titik masa semasa:

  Pada masa ini, pernyataan SELECT dilaksanakan, dan data semasa Rantaian versi adalah seperti di atas Oleh kerana transaksi semasa 777 dan transaksi 888 telah diserahkan, senarai ReadView transaksi aktif pada masa ini kosong, jadi pernyataan pertanyaan akan menanyakan data terkini pangkalan data semasa. iaitu, Dybala disoal.

  Ringkasan: Transaksi menggunakan tahap pengasingan READ COMMITTED akan menjana ReadView bebas pada permulaan setiap pertanyaan.

  ReadView di bawah tahap pengasingan REPEATABLE READ

  Menjana ReadView (senarai m_ids) apabila membaca data buat kali pertama selepas transaksi bermula

  时间	Transaction 777	Transaction 888	Trasaction 999
  T1	begin;
  T2		begin;	begin；
  T3	UPDATE user SET name = 'CR7' WHERE id = 1;
  T4		...
  T5	UPDATE user SET name = 'Messi' WHERE id = 1;		SELECT * FROM user where id = 1;
  T6	commit;
  T7		UPDATE user SET name = 'Neymar' WHERE id = 1;
  T8			SELECT * FROM user where id = 1;
  T9		UPDATE user  SET name = 'Dybala' WHERE id = 1;
  T10		commit;
  T11			SELECT * FROM user where id = 1;

  Masa
  Transaksi 777
  Transaksi 888

  Transaksi 999

  T1 bermula;
  
  T2
  mulakan; mulakan; T3 KEMASKINI nama SET pengguna = 'CR7' WHERE id = 1; /td>
  
  T4
  td > ...
  T5 KEMASKINI nama SET pengguna = 'Messi' WHERE id = 1;
  PILIH * DARI pengguna di mana id = 1; T6 komit;
  
  T7 KEMASKINI nama SET pengguna = 'Neymar' WHERE id = 1;
  T8
  
  PILIH * DARI pengguna di mana id = 1; T9
  KEMASKINI nama SET pengguna = 'Dybala' WHERE id = 1;
  tr > T10
  komit;
  T11
  
  PILIH * DARI pengguna di mana id = 1; PILIH penyataan pada titik masa T5: Rantaian versi semasa:

  Jana Pandangan Baca apabila penyataan pilih sedang dilaksanakan pada masa ini masa, kandungan

  m_ids

  ialah: [777,888], jadi data yang ditanya sebelum ini berdasarkan versi ReadView boleh dilihat ialah Mbappe.

  PILIH penyata pada titik masa T8:

  Rantaian versi semasa:

  Pada masa ini dalam transaksi Transaksi 999 semasa. Memandangkan ReadView telah dijana pada titik masa T5, ReadView hanya akan dijana sekali dalam transaksi semasa, jadi

  m_id di T5 masih digunakan pada masa ini: [777,999]

  , jadi data pertanyaan pada masa ini masih Mbappe.

  PILIH penyataan pada titik masa T11:

  Rantai versi semasa:

  Keadaan pada masa ini betul-betul sama dengan T8. Memandangkan ReadView telah dijana pada titik masa T5, ReadView hanya akan dijana sekali dalam transaksi semasa, jadi

  m_id di T5 masih digunakan pada masa ini: [777,999]

  , jadi data pertanyaan pada masa ini masih Mbappe. Ringkasan MVCC: 读-写写-读

  Apa yang dipanggil MVCC (Multi-Version Concurrency Control, multi-version concurrency control) merujuk kepada penggunaan

  READ COMMITTD dan REPEATABLE READ urus niaga kedua-dua tahap pengasingan ini mengakses rantaian versi yang direkodkan apabila melakukan operasi SEELCT biasa Ini membolehkan operasi

  dan bagi transaksi yang berbeza dilaksanakan secara serentak, dengan itu meningkatkan prestasi sistem. Pembelajaran yang disyorkan: tutorial video mysql

Atas ialah kandungan terperinci Mari kita bincangkan tentang tahap pengasingan yang dicapai oleh transaksi MySQL dan MVCC. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!