mysql undo log占用查看 mysql undo mvcc

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mob64ca14133dc6 2023-12-20 16:33:44

文章标签 mysql undo log占用查看数据库 mysql java spring 文章分类 MySQL 数据库

1. MVCC概念

MVCC，全称Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。

在Mysql的InnoDB引擎中就是指在已提交读(READ COMMITTD)和可重复读(REPEATABLE READ)这两种隔离级别下的事务对于SELECT操作会访问版本链中的记录的过程。

这就使得别的事务可以修改这条记录，因为每次修改都会在版本链中记录。SELECT可以去版本链中拿记录，这就实现了读-写，写-读的并发执行，提升了系统的性能。

简单来说，即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读

2. 实现原理：undo日志版本链与read view机制

2.1 undo日志版本链

undo日志版本链是指一行数据被多个事务依次修改过后，在每个事务修改完后，Mysql会保留修改前的数据undo回滚日志，并且用两个隐藏字段 trx_id（记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID）和roll_pointer（回滚指针，指向这条记录的上一个版本，存储于rollback segment里）把这些undo日志串联起来形成一个历史记录版本链。

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2.2 read view机制

在可重复读隔离级别，当事务开启，执行任何查询sql时会生成当前事务的一致性视图read-view，该视图在事务结束之前都不会变化(如果是读已提交隔离级别在每次执行查询sql时都会重新生成)，这个视图由执行查询时所有未提交事务id数组（数组里最小的id为min_id）和已创建的最大事务id（max_id）组成，事务里的任何sql查询结果需要从对应版本链里的最新数据开始逐条跟read-view做比对从而得到最终的快照结果。

名词解析：

当前读：像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它读取的是记录的最新版本，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
快照读：像不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读；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；之所以出现快照读的情况，是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于多版本并发控制，即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种，但它在很多情况下，避免了加锁操作，降低了开销；既然是基于多版本，即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

流程解析：
活跃事务（未提交事务）：200,100
已提价事务：300

read view：[活跃事务] 已创建的最大事务id ===》 [100,200] 300

此时另一个事务发起了select 语句要查询id为1的记录，那此时生成的ReadView 列表只有[100,200]

在版本链去找，先找最近的，即trx_id是200,也就是name为" lilei4 "的那条记录，通过比对规则，发现在列表内，所以不能访问

name为" lilei3 "的那条记录同理也不能访问

name为" lilei1 "的那条记录同理也不能访问

继续往下找，找到trx_id是300,也就是name为" lilei300 "的那条记录，发现trx_id=300，落在中间的黄色区域，且不在 [100,200] 的数组中，所以数据可以访问。

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版本链比对规则：

如果 row 的 trx_id 落在绿色部分( trx_id<min_id )，表示这个版本是已提交的事务生成的，表示这个数据是可见的
如果 row 的 trx_id 落在红色部分( trx_id>max_id )，表示这个版本是由将来启动的事务生成的，表示是不可见的(若 row 的 trx_id 就是当前自己的事务是可见的）
如果 row 的 trx_id 落在黄色部分(min_id <=trx_id<= max_id)，那就包括两种情况
若 row 的 trx_id 在视图数组中，表示这个版本是由还没提交的事务生成的，不可见(若 row 的 trx_id 就是当前自己的事务是可见的)
若 row 的 trx_id 不在视图数组中，表示这个版本是已经提交了的事务生成的，可见

对于删除的情况可以认为是update的特殊情况，会将版本链上最新的数据复制一份，然后将trx_id修改成删除操作的 trx_id，同时在该条记录的头信息（record header）里的（deleted_flag）标记位写上true，来表示当前记录已经被删除，在查询时按照上面的规则查到对应的记录如果delete_flag标记位为true，意味着记录已被删除，则不返回数据

注意： begin/start transaction 命令并不是一个事务的起点，在执行到它们之后的第一个修改操作InnoDB表的语句，事务才真正启动，才会向mysql申请事务id，mysql内部是严格按照事务的启动顺序来分配事务id的