MySQL学习笔记（一）数据库事务隔离级别与多版本并发控制（MVCC）

一、数据库事务隔离级别

数据库事务的隔离级别有4种，由低到高分别为Read uncommitted （读未提交）、Read committed（读提交） 、Repeatable read（可重复读） 、Serializable （串行化）。

1、脏读、不可重复读、幻读

在数据库多个事务并发执行的情况下，不同的隔离级别可能会出现脏读、不可重复读、幻读这几种问题。

脏读：读取到未提交的数据。事务A对某条数据进行了修改，但还未提交，这时事务B读取到了这条未提交的数据。如果事务A出错回滚，事务B读取到的数据就是一条脏数据。
不可重复读： 同一事务内多次查询某条数据的结果不一致。事务A对某条数据执行了两次查询，在这两次查询的时间间隔内，事务B对该条数据执行了修改（update），导致事务A的两次查询结果不一致。
幻读： 同一事务内多次查询的结果集不一致（多或少了几条数据）。事务A以相同的查询条件执行了两次查询，在这两次查询的时间间隔内，事务B新增或删除（insert|delete）了几条数据，导致事务A的两次查询结果集不一致。

2、四种隔离级别

读未提交 （Read uncommitted）
最低隔离级别，允许事务读取其他事务未提交的更改。可能导致脏读、不可重复读、幻读问题。

读提交（Read Committed）
事务只能读取到已提交的数据。可以解决脏读问题，但是还会有可能不可重复读、幻读问题。

可重复读(Repeated Read)
专门针对“不可重复读”这种情况而制定的隔离级别。可以解决脏读和不可重复读问题，但还是有可能出现幻读问题。MYSQL默认的隔离级别

串行化（Serializable）
最高隔离级别，所有事务都串行化顺序执行，不存在并发，从而完全防止脏读、不可重复读和幻读问题。但是这种隔离级别性能较低，基本不会使用。

二、多版本并发控制（MVCC）

1、什么是多版本并发控制（MVCC）

多版本并发控制英文全称是 Multiversion Concurrency Control，简称 MVCC。

MVCC是通过保存数据行的历史版本，组成版本链，对比事务ID与版本号来确定当前事务应该使用哪个历史版本数据，而无需加锁就可以保证事务的隔离效果，可以认为是一种不加锁的行锁，可以提高数据库的性能。

MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑，它们一般都同时实现了多版本并发控制（MVCC）。不仅是MySQL，包括Oracle、PostgreSQL等其他数据库系统也都实现了MVCC，但各自的实现机制不尽相同，因为MVCC没有一个统一的实现标准，典型的有乐观（optimistic）并发控制和悲观（pessimistic）并发控制。

2、MVCC可以解决哪些问题

（1）读写之间阻塞的问题
MVCC可以让读写操作互不阻塞，即读不阻塞写，写不阻塞读。相较于普通锁（串行运行）、读写锁（可以实现读读并发），MVCC提升数据库事务并发处理能力。
（2）降低了死锁的概率
MVCC大多数情况不用加锁，写数据时也只是加行锁，降低了死锁的概率
（3） 解决一致性读的问题
一致性读也叫快照读，当查询数据库在某个时间点的快照时，只能看到这个时间点之前事务提交更新的结果，或者本事务提交的结果，而不能看到这个时间点之后事务提交的更新的结果。

3、快照读与当前读

在MySQL InnoDB中，MVCC主要是为了提高数据库并发性能，以更好的方式处理读-写冲突，不用加锁实现并发读-写。这个读就是快照读，而非当前读，当前读实际上是一种加锁的操作，是悲观锁的实现。而MVCC本质是采用乐观锁思想的一种方式。
（1）快照读
快照读又叫一致性读，读取的是快照数据。是一种一致性不加锁的读。不加锁的简单的 SELECT 都属于快照读。例如：

SELECT * FROM t WHERE id=1

快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是之前的历史版本。快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读。
（2）当前读
当前读读取的是记录的最新版本（最新数据，而不是历史版本的数据），读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。加锁的 SELECT，或者对数据进行增删改都会进行当前读。

SELECT * FROM t LOCK IN SHARE MODE; # 共享锁SELECT * FROM t FOR UPDATE; # 排他锁INSERT INTO t values ... # 排他锁DELETE FROM t WHERE ... # 排他锁UPDATE t SET ... # 排他锁

4、InnoDB的MVCC原理

（1）隐藏字段和Undo Log版本链

隐藏字段：
对于使用 InnoDB 存储引擎的表来说，它的聚簇索引的叶子节点为数据页，存放的就是整张表的数据行，而每个数据行中有一些重要的隐藏字段。

  • DB_ROW_ID：大小为6字节，默认主键列，如果表没有设置主键，InnoDB会自动生成该隐藏主键列。
  • DB_TRX_ID：大小为6字节，生成该行数据历史版本的事务ID。
  • DB_ROLL_PTR：大小为7字节，回滚指针，指向上一个版本的Undo log，InnoDB 便是通过这个指针找到之前版本的数据，该行数据的所有版本记录都在undo中通过链表形式组织在一起。

另外每条记录的头信息（record header）里都有一个专门的 bit（deleted_flag）来表示当前记录是否已经被删除
Undo log版本链：
每次对数据行进行改动，都会生成一条undo日志，每条undo日志也都有一个 DB_ROLL_PTR属性，INSERT 操作对应的undo日志没有该属性，因为该记录并没有更早的版本。版本链示例如下：
在这里插入图片描述

（2）ReadView

在多事务并发修改同一行数据的情况下，MVCC通过隐藏字段和Undo Log生成了该行记录的历史版本快照，并组成了版本链。但是事务读取数据时该读取哪个版本的数据，需要一个读取机制来确定。这时就用到了ReadView（可读视图）。
设计思路：
（1）使用 READ UNCOMMITTED 隔离级别的事务，由于可以读到未提交事务修改过的记录，所以直接读取记录的最新版本就好
（2）使用 SERIALIZABLE 隔离级别的事务，InnoDB规定使用加锁的方式来访问记录
（3）使用 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 隔离级别的事务，都必须保证读到已经提交了的 事务修改过的记录。假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交，是不能直接读取最新版本的记录的，核心问题就是需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的，这是ReadView要解决的主要问题

ReadView内容：
ReadView主要包含以下4个内容：
（1）creator_trx_id
创建当前ReadView的事务ID。注意只有在对表中的记录做改动时（执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时）才会为事务分配事务ID，否则在一个只读事务中的事务ID值都默认为0。
（2）trx_ids
生成ReadView时，当前系统活跃的事务ID集合，活跃的事务表示还未提交的事务。
（3）up_limit_id
活跃的事务中，最小的事务ID
（4）low_limit_id
表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的 id 值，即最大事务ID+1。

ReadView的规则：
（1）如果某行数据被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的 creator_trx_id 值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。

（2）如果某行数据被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的 up_limit_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。

（3）如果某行数据被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的 low_limit_id 值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。

（4）如果某行数据被访问版本的trx_id属性值在ReadView的 up_limit_id 和 low_limit_id 之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在 trx_ids 列表中。
a. 如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问
b. 如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问

（3）MVCC快照读的整体流程

当查询一条记录的时候，系统通过如下流程MVCC找到合适的记录：

（1）首先获取事务自己的版本号，也就是事务 ID

（2）获取 ReadView

（3）查询得到的数据，然后与 ReadView 中的事务版本号进行比较

（4）如果不符合 ReadView 规则，就需要从 Undo Log 中获取历史快照

（5）最后返回符合规则的数据

如果某个版本的数据对当前事务不可见的话，那就顺着版本链找到下一个版本的数据，继续按照上边的步骤判断可见性。以此类推，直到版本链中的最后一个版本。如果最后一个版本也不可见的话，那么就意味着该条记录对该事务完全不可见，查询结果就不包含该记录。

（4）MVCC解决不可重复读和幻读原理

当隔离级别为读提交（Read Committed）时，一个事务中的每一次 SELECT 查询都会重新获取一次ReadView。当隔离级别为可重复读(Repeated Read)时，一个事务只在第一次 SELECT 的时候会获取一次ReadView，而后面所有的SELECT都会复用这个ReadView。

1）READ COMMITTED隔离级别

假设事务A、B的事务ID分别为10、20，并且事务正在执行，还未提交

# Transaction A ID=10
BEGIN;
UPDATE t SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE t SET name="王五" WHERE id=1;
# Transaction B iD=20
BEGIN;
UPDATE t SET name="赵六" WHERE id=1;

此时id为1的数据的版本链如下：
在这里插入图片描述
此时，另一个事务C开始执行

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务C ID=21
BEGIN;
# 事务A和B都未提交
# SELECT1
SELECT * FROM t WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'

SELECT1生成的ReadView的trx_ids=[10,20,21]，up_limit_id=10，low_limit_id=22，creator_trx_id为0。从“赵六”那个版本开始查找，因为10、20都在trx_ids里，所以符合的版本只有trx_id=5的版本数据。

此时，把事务A提交

# Transaction A ID=10
BEGIN;
UPDATE student SET name="李四" WHERE id=1;
UPDATE student SET name="王五" WHERE id=1;
COMMIT;

然后在事务C中继续查询

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务C ID=21
BEGIN;
# 事务A和B都未提交
# SELECT1
SELECT * FROM t WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'张三'
#SELECT2
SELECT * FROM t WHERE id = 1; # 得到的列name的值为'王五'

SELECT2会生成新的ReadView，新ReadView的trx_ids=[20,21]，up_limit_id=20，low_limit_id=22，creator_trx_id为0。还是从“赵六”那个版本开始查找，此时只有20在trx_ids里。所以trx_id=10的版本对SELECT2是可见的，SELECT2查找到的结果就是“王五”那个版本数据。

2）REPEATABLE READ隔离级别

操作同上。但是在SELECT2时，REPEATABLE READ隔离级别是不会重新生成ReadView的，所以SELECT2使用的还是SELECT1的ReadView。所以查出来的结果和SELECT1是一致的，都是trx_id=5的版本数据。这样就解决了不可重复读的问题。

（5）MVCC解决幻读原理

假设表t中有一条id为1的数据，trx_id=10
在这里插入图片描述

现在有事务A（ID=20）、事务B（ID=30）并行执行

# Transaction A ID=20
BEGIN;
#SELECT1
SELECT * FROM t WHERE id >= 1;

SELECT创建的ReadView的内容为trx_ids=[20,30] ， up_limit_id=20 ， low_limit_id=31 ， creator_trx_id=0。根据ReadView的规则，id=1的数据的trx_id=10<up_limit_id,所以事务A能查出来。

此时，事务B插入两条数据，并提交

# Transaction B ID=30
BEGIN;
insert into t(id,name) values(2,'李四');
insert into t(id,name) values(3,'王五');
COMMIT;

然后，事务A再次查询

# Transaction A ID=20
BEGIN;
#SELECT1
SELECT * FROM t WHERE id >= 1; 
#SELECT2
SELECT * FROM t WHERE id >= 1;

因为是REPEATABLE READ隔离级别，SELECT2不创建新的ReadView，使用SELECT1的ReadView。ReadView的内容为trx_ids=[20,30] ， up_limit_id=20 ， low_limit_id=31 ， creator_trx_id=0。因为id为2,3的两条数据的trx_id=30,在trx_ids里，所以事务A不能查出来。
在这里插入图片描述
所以MYSQL的InnoDB在REPEATABLE READ隔离级别下，不会出现幻读的情况。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/271532.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

OpenAI劲敌吹新风！ Claude 3正式发布，Claude3使用指南

OpenAI劲敌吹新风！ Claude 3正式发布，Claude3使用指南

Claude 3是什么&#xff1f; 是Anthropic 实验室近期推出的 Claude 3 大规模语言模型&#xff08;Large Language Model&#xff0c;LLM&#xff09;系列&#xff0c;代表了人工智能技术的一个显著飞跃。 该系列包括三个不同定位的子模型&#xff1a;Claude 3 Haiku、Claude 3…
阅读更多...
06 - ip route和route -n的区别

06 - ip route和route -n的区别

1 ip route和route -n的区别 ip route 和 route -n 都是用于查看和管理Linux系统路由表的命令。但下面是它们的区别&#xff1a; ip route&#xff1a;是Linux系统中的现代工具&#xff0c;它属于iproute2套件&#xff1b;它提供了更多的选项&#xff0c;可以更精确地控制路由表…
阅读更多...
弱电综合布线：连接现代生活的纽带

弱电综合布线：连接现代生活的纽带

在当今信息化快速发展的时代&#xff0c;弱电网络布线作为信息传输的重要基础设施&#xff0c;其作用日益凸显。它不仅保障了数据的高效流通&#xff0c;还确保了通信的稳定性。从商业大厦到教育机构&#xff0c;从政府机关到医院急救中心&#xff0c;再到我们居住的社区&#…
阅读更多...
EIP-1559

EIP-1559

EIP EIP是以太坊改进提案&#xff08;Ethereum Improvement Proposal&#xff09;的缩写。它是一种标准化的提案制度&#xff0c;用于描述和讨论对以太坊区块链网络的改进和升级。EIP的目的是提供一个开放的、透明的过程&#xff0c;让社区成员、开发者和其他利益相关者能够共同…
阅读更多...
短视频矩阵系统----矩阵系统源码搭建（技术门槛？）

短视频矩阵系统----矩阵系统源码搭建（技术门槛？）

短视频矩阵是什么意思&#xff1f;短视频矩阵的含义可以理解为全方位的短视频账号&#xff0c;通过不同的账号实现全方位的品牌展示。实际上是指一个短视频账号&#xff0c;通过不同的链接实现品牌展示&#xff0c;在不同的粉丝流量账号中互相转发同一个品牌&#xff0c;在主账…
阅读更多...
pytorch CV入门3-预训练模型与迁移学习.md

pytorch CV入门3-预训练模型与迁移学习.md

专栏链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_33345365/category_12578430.html 初次编辑&#xff1a;2024/3/7&#xff1b;最后编辑&#xff1a;2024/3/8 参考网站-微软教程&#xff1a;https://learn.microsoft.com/en-us/training/modules/intro-computer-vision-pytorc…
阅读更多...
外包干了8天，技术退步明显。。。。。

外包干了8天，技术退步明显。。。。。

先说一下自己的情况&#xff0c;本科生&#xff0c;19年通过校招进入杭州某软件公司&#xff0c;干了接近3年的功能测试&#xff0c;今年年初&#xff0c;感觉自己不能够在这样下去了&#xff0c;长时间呆在一个舒适的环境会让一个人堕落!而我已经在一个企业干了四年的功能测试…
阅读更多...
能源大数据采集，为您提供专业数据采集服务

能源大数据采集，为您提供专业数据采集服务

随着经济的不断发展&#xff0c;能源产业也逐渐成为国民经济的支柱产业之一。而对于能源行业来说&#xff0c;数据采集是一项至关重要的工作。以往&#xff0c;能源企业采集数据主要依靠人工收集、整理&#xff0c;但是这种方式不仅效率低下&#xff0c;而且容易出现数据不准确…
阅读更多...
Python测试框架Pytest的基础入门

Python测试框架Pytest的基础入门

Pytest简介 Pytest is a mature full-featured Python testing tool that helps you write better programs.The pytest framework makes it easy to write small tests, yet scales to support complex functional testing for applications and libraries. 通过官方网站介绍…
阅读更多...
SpringBoot 手写 Starter

SpringBoot 手写 Starter

1.介绍 SpringBoot中的starter是一种非常重要的机制&#xff0c;能够抛弃以前繁杂的配置&#xff0c;将其统一集成进starter&#xff0c;应用者只需要在maven中引入starter依赖&#xff0c;SpringBoot就能自动扫描到要加载的信息并启动相应的默认配置。starter让我们摆脱了各种…
阅读更多...
九型人格测试，8号领袖型人格的职业分析

九型人格测试，8号领袖型人格的职业分析

8号人格&#xff0c;也叫领袖型人格&#xff0c;在九型人格中间&#xff0c;是一种天生领导的存在。他们生性开朗&#xff0c;能够和其他人建立良好的关系&#xff0c;为人不拘小节&#xff0c;遇强则强&#xff0c;坚守心中的理想和正义。不喜欢被人控制&#xff0c;喜欢自己当…
阅读更多...
Wireshark——获取捕获流量的前N个数据包

Wireshark——获取捕获流量的前N个数据包

1、问题 使用Wireshark捕获了大量的消息&#xff0c;但是只想要前面一部分。 2、方法 使用Wireshark捕获了近18w条消息&#xff0c;但只需要前5w条。 选择文件&#xff0c;导出特定分组。 输入需要保存的消息范围。如&#xff1a;1-50000。 保存即可。
阅读更多...
LInux-多线程基础概念

LInux-多线程基础概念

文章目录 前言预备页表详解缺页中断页表的映射 一、多线程是什么&#xff1f;轻量级进程 二、Pthread库pthread_create 前言 从本章的多线程开始&#xff0c;我们开始进入Linux系统的尾声&#xff0c;所以&#xff0c;在学习多线程的过程中&#xff0c;我们也会逐步对之前的内…
阅读更多...
自动化测试总结

自动化测试总结

&#x1f345; 视频学习&#xff1a;文末有免费的配套视频可观看 &#x1f345; 点击文末小卡片&#xff0c;免费获取软件测试全套资料&#xff0c;资料在手&#xff0c;涨薪更快 最近要在新入职的公司准备一份自动化测试的培训&#xff0c;这是我在得知要做自动化测试培训以后…
阅读更多...
深度学习系列61：在CPU上运行大模型

深度学习系列61：在CPU上运行大模型

1. 快速版 1.1 llamafile https://github.com/Mozilla-Ocho/llamafile 直接下载就可以用&#xff0c;链接为&#xff1a;https://huggingface.co/jartine/llava-v1.5-7B-GGUF/resolve/main/llava-v1.5-7b-q4.llamafile?downloadtrue 启动&#xff1a;./llava-v1.5-7b-q4.lla…
阅读更多...
MySQL 针对逗号拼接的数据字段转行思路

MySQL 针对逗号拼接的数据字段转行思路

一、MySQL 针对逗号拼接的数据字段转行思路 在 MySQL 中我们有可能为了方便操作&#xff0c;有时会将一个字段存储多个信息&#xff0c;使用英文逗号隔开&#xff0c;当然这种情况属于对数据库的设计上有些欠妥。但如果遇到了这种情况又需要对数据进行统计的情况就有点棘手了&…
阅读更多...
爬虫实战——巴黎圣母院新闻【内附超详细教程，你上你也行】

爬虫实战——巴黎圣母院新闻【内附超详细教程，你上你也行】

文章目录 发现宝藏一、 目标二、简单分析网页1. 寻找所有新闻2. 分析模块、版面和文章 三、爬取新闻1. 爬取模块2. 爬取版面3. 爬取文章 四、完整代码五、效果展示 发现宝藏 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不…
阅读更多...
Bert Encoder和Transformer Encoder有什么不同

Bert Encoder和Transformer Encoder有什么不同

前言&#xff1a;本篇文章主要从代码实现角度研究 Bert Encoder和Transformer Encoder 有什么不同&#xff1f;应该可以帮助你&#xff1a; 深入了解Bert Encoder 的结构实现深入了解Transformer Encoder的结构实现 本篇文章不涉及对注意力机制实现的代码研究。 注&#xff1a;…
阅读更多...
数据结构之单链表详解（C语言手撕）

数据结构之单链表详解（C语言手撕）

​ &#x1f389;个人名片&#xff1a;&#x1f43c;作者简介&#xff1a;一名乐于分享在学习道路上收获的大二在校生 &#x1f648;个人主页&#x1f389;&#xff1a;GOTXX &#x1f43c;个人WeChat&#xff1a;ILXOXVJE &#x1f43c;本文由GOTXX原创&#xff0c;首发CSDN…
阅读更多...
前端实现单点登录

前端实现单点登录

简单概括就是&#xff0c;一个系统登录&#xff0c;跳转多个系统&#xff0c;其他系统不需要再登录&#xff0c;直接进入页面 登录的系统 <template><div><div class"content"><div class"item" v-for"(item,index) in list&q…
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023