深入理解mvcc和BufferPool缓存机制
2023-07-03 11:53:19 20 举报深入理解mvcc和BufferPool缓存机制
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大纲/内容
<b>MVCC多版本并发控制机制</b>
MVCC(Multi-Version Concurrency Control)机制保证了Mysql在<b><font color="#b71c1c">读已提交</font></b>和<b><font color="#b71c1c">可重复读</font></b>隔离级别的隔离性，对一行数据的读和写操作不会通过加锁互斥来保证隔离性
<b>undo日志版本链与read view机制详解</b>
undo日志版本链是指<b>一行数据被多个事务依次修改过后</b>，在每个事务修改完后，Mysql会保留修改前的数据undo回滚<br>日志，并且用两个隐藏字段<b><font color="#b71c1c">trx_id</font></b>和<b><font color="#b71c1c">roll_pointer</font></b>把这些undo日志串联起来形成一个历史记录版本链
在<b>可重复读</b>隔离级别，当事务开启，执行<b><font color="#d32f2f">任何查询sql</font></b>时会生成当前事务的一致性视图read-view，<b>该视图在事务结束<br>之前都不会变化</b>(如果是<b>读已提交</b>隔离级别在<b>每次</b>执行查询sql时都会<b>重新生成</b>)，这个视图由执行查询时<b>所有未提交事<br>务id数组</b>（数组里最小的id为min_id）和<b>已创建的最大事务id</b>（max_id）组成，事务里的任何sql查询结果需要从对应<br>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。
<b>版本链比对规则</b>
如果 row 的 trx_id 落在绿色部分(<b><font color="#b71c1c"> trx_id<min_id </font></b>)，表示这个版本是已提交的事务生成的，这个数据是<b>可见</b>的；
如果 row 的 trx_id 落在红色部分( <b><font color="#b71c1c">trx_id>max_id </font></b>)，表示这个版本是由将来启动的事务生成的，是肯定<b>不可见</b>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<b><font color="#b71c1c">还没提交</font>的事务生成的</b>，不可见，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<b style=""><font color="#b71c1c">已经提交</font></b>了的事务生成的，可见。
<font color="#b71c1c"><b>注意</b></font>：<b></b>
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。
<b><font color="#b71c1c">总结：</font></b>
MVCC机制的实现就是通过read-view机制与undo版本链比对机制，使得<b>不同的事务</b>会根据<b>数据版本链对比规则</b>读取同一条数据在版本链上的不同版本数据。
<b>Innodb引擎SQL执行的BufferPool缓存机制</b>
<b>为什么Mysql不能直接更新磁盘上的数据而且设置这么一套复杂的机制来执行SQL了？</b>
直接对磁盘文件进行<b><font color="#b71c1c">随机读写</font></b>，然后更新磁盘文件里的数据性能可能相当差。
Mysql这套机制它可以保证每个更新请求都是更新内存BufferPool，然后<b><font color="#b71c1c">顺序写日志文件</font></b>，同时还能<br>保证各种异常情况下的<b>数据一致性</b>。
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