什么是MVCC,为什么要设计间隙锁?

本篇文章带大家了解一下MVCC,介绍一下MVCC与隔离级别的关系,从设计的角度上,聊聊为什么要设计出MVCC,且RC和RR的隔离级别到底有什么不同。

 

MVCC作用

MVCC使得大部分支持行锁的事务引擎,不再单纯的使用行锁来进行数据库的并发控制,而是把数据库的行锁和行的版本号结合起来,只需要很小的开销,就可以实现非锁定读。从而提高数据库的并发性能。

MVCC是采用无锁的形式解决读-写冲突问题。这里的读是指的快照读。即MVCC实现的快照读!!!

什么是MVCC

多版本并发控制(MVCC)是一种解决读-写冲突的无锁并发控制。

每一行记录都有两个隐藏列:创建版本号和回滚指针。事务开启后存在一个事务id。多个并发事务同时操作某行,不同的事务对该行update操作会产生多个版本,然后通过回滚指针组成undo log链。而MVCC的快照读正是通过事务id和创建版本号从而实现的快照读。

MVCC与隔离级别的关系

MVCC是为了解决读-写问题。且通过不同的配置,也可以解决事务开启后,快照读不可重复读的问题。

  • 不可重复读:同一个事务中读取某些数据已经发生改变,或某些记录已经删除。
  • 幻读:一个事务按照相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足查询条件的新数据,这种现象被称为幻读。

RC和RR均实现了MVCC,但是为什么RR解决了RC不可重复读的问题?

你可以这样认为,RC之所以有不可重复读的问题,只是因为开发者有意设置的(设置多种隔离级别,用户可以根据情况设置)。本来数据都提交到数据库了,RC读取出来也没什么问题呀?况且Oracle数据库本身的隔离级别就是RC。

READ-COMMITTED(读已提交)
读已提交RC,在这一隔离级别下,可以在SQL级别做到一致性读,每次SQL语句都会产生新的ReadView。这就意味着两次查询之间有别的事务提交了,是可以读到不一致的数据的。

REPEATABLE-READ(可重复读)
可重复读RR,在第一次创建ReadView后,这个ReadView就会一直维持到事务结束,也就是说,在事务执行期间可见性不会发生变化,从而实现了事务内的可重复读。

MVCC和间隙

MVCC无锁解决了读-写冲突的问题。并且解决了不可重复读问题。从而实现了RC和RR两个隔离级别。

间隙锁本质上依旧是锁,会阻塞两个并发事务的执行。

那么RR为什么还要进入间隙锁,难道仅仅为了解决幻读的问题吗?

注意:只有RR隔离级别才存在间隙锁。

间隙锁在一定程度上可以解决幻读的问题,但是间隙锁的引入我觉得更多是为了处理binlog的statement模式的bug。

mysql数据库的主从复制依靠的是binlog。而在mysql5.0之前,binlog模式只有statement格式。这种模式的特点:binlog的记录顺序是按照数据库事务commit顺序为顺序的。

当不存在间隙锁的情况下,会有如下的场景:
master库有这么两个事务:

1、事务a先delete id<6,然后在commit前;
2、事务b直接insert id=3,并且完成commit;
3、事务a进行commit;
此时binlog记录的日志是:事务b先执行,事务a在执行(binlog记录的是commit顺序)

那么主库此时表里面有id=3的记录,但是从库是先插入再删除,从库里面是没有记录的。

这就导致了主从数据不一致。

为了解决这个bug,所以RR级别引入了间隙锁。

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