Bagaimana untuk memahami dan menggunakan prinsip MySQL MVCC

Cara memahami dan menggunakan prinsip MySQL MVCC

Pengenalan:

MySQL ialah sistem pengurusan pangkalan data perhubungan yang biasa digunakan, yang menggunakan prinsip MVCC (Multi-Version Concurrency Control) untuk memastikan ketekalan dan keselarasan data . MVCC ialah kaedah kawalan serentak transaksi yang melaksanakan operasi baca dan tulis pada data berdasarkan pengurusan versi.

Artikel ini akan memperkenalkan konsep asas prinsip MVCC dan cara menggunakan MVCC dalam MySQL.

1. Gambaran keseluruhan prinsip MVCC

MVCC ialah mekanisme yang diperkenalkan oleh MySQL untuk meningkatkan keselarasan. Dalam kaedah kawalan serentak tradisional, seperti mekanisme kunci, apabila urus niaga mengubah suai data tertentu, urus niaga lain perlu menunggu urus niaga melepaskan kunci sebelum mengubah suai data. Pendekatan ini akan mengakibatkan sejumlah besar menunggu transaksi, sekali gus menjejaskan prestasi serentak.

Sebaliknya, MVCC menggunakan kaedah kawalan penyegerakan berbilang versi Setiap transaksi boleh melihat petikan pangkalan data, iaitu status data pada masa tertentu dalam pangkalan data.

Dalam MVCC, setiap rekod pangkalan data mempunyai nombor versi (atau cap masa). Apabila transaksi mengubah suai rekod, ia sebenarnya mencipta versi baharu rekod. Apabila urus niaga lain membaca rekod, mereka hanya boleh membaca versi sebelum urus niaga dimulakan, dan operasi pengubahsuaian rekod oleh urus niaga tidak akan menjejaskan operasi bacaan rekod oleh urus niaga lain.

2. Pelaksanaan MVCC dalam MySQL

Untuk melaksanakan MVCC, MySQL menyimpan berbilang versi setiap rekod baris pangkalan data. Dalam enjin storan InnoDB, setiap baris rekod mengandungi tiga lajur tersembunyi, iaitu ID transaksi (ID Transaksi), masa penciptaan dan masa tamat tempoh. ID transaksi digunakan untuk menunjukkan di bawah transaksi mana operasi kemas kini berlaku, masa penciptaan digunakan untuk menunjukkan masa penciptaan versi dan masa tamat tempoh digunakan untuk menunjukkan julat masa berkesan versi.

Dalam MySQL, operasi membaca data boleh dibahagikan kepada dua jenis:

1. Baca Konsisten: Apabila membaca data, hanya versi data sebelum permulaan transaksi semasa boleh dibaca. Ini memastikan bahawa data yang dibaca dalam transaksi adalah konsisten.
2. Baca Syot Kilat: Apabila membaca data, anda boleh membaca versi data terkini. Kaedah membaca ini sesuai untuk senario di mana tiada penulisan serentak dan boleh meningkatkan kecekapan membaca.

3. Penerapan prinsip MVCC

Prinsip MVCC digunakan secara meluas dan boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah konflik baca dan tulis berbilang transaksi serentak pada data yang sama.

Berikut ialah contoh kod Python mudah yang menunjukkan cara menggunakan MVCC untuk melaksanakan kawalan konkurensi dalam MySQL.

import threading
import time
import pymysql

# 创建多个线程并发执行事务
def execute_transactions():
    conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', db='test', charset='utf8mb4')
    cursor = conn.cursor()
    
    try:
        cursor.execute('BEGIN')
        cursor.execute('SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1')
        balance = cursor.fetchone()[0]
        time.sleep(1)  # 模拟其他事务操作
        cursor.execute('UPDATE accounts SET balance = %s WHERE id = 1', (balance - 100,))
        cursor.execute('COMMIT')
    except Exception as e:
        cursor.execute('ROLLBACK')
        print(repr(e))
    finally:
        cursor.close()
        conn.close()

# 创建多个线程并发执行事务
threads = []
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=execute_transactions)
    threads.append(t)

# 启动线程
for t in threads:
    t.start()

# 等待所有线程执行结束
for t in threads:
    t.join()

Dalam contoh kod di atas, kami telah mencipta berbilang urutan untuk melaksanakan urus niaga secara serentak. Setiap transaksi membaca baki akaun daripada pangkalan data dan memotong 100 yuan. Disebabkan oleh penggunaan mekanisme MVCC, setiap transaksi hanya boleh membaca versi data sebelum transaksi bermula, dan operasi pengubahsuaian pada baki akaun tidak akan menjejaskan satu sama lain. Dengan cara ini, ketekalan dan keselarasan data terjamin.

Ringkasan:

Artikel ini memperkenalkan prinsip dan aplikasi MVCC dalam MySQL. MVCC melaksanakan kawalan capaian serentak kepada data melalui mekanisme pengurusan versi, meningkatkan prestasi konkurensi pangkalan data. Dalam aplikasi praktikal, kami boleh menggunakan MVCC untuk menyelesaikan masalah konflik baca dan tulis antara berbilang transaksi serentak pada data yang sama.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk memahami dan menggunakan prinsip MySQL MVCC. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!