【MySQL】MVCC（多版本并发控制）、RR、RC、MySQL中的日志

【摘要】 参考博客：正确的理解MySQL的MVCC及实现原理
一、MVCC是什么？

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。 说人话：维持一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突。（理想概念）

凡是涉及到“写”的并发操作，就可能有线程安全问题要解决。(注意上边是读-写操作) 数据库的…

参考博客：正确的理解MySQL的MVCC及实现原理

一、MVCC是什么？

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。
说人话：维持一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突。（理想概念）

凡是涉及到“写”的并发操作，就可能有线程安全问题要解决。(注意上边是读-写操作)

数据库的并发操作有三种：

• 读-读：不存在任何问题，也不需要并发控制；
• 读-写：有线程安全问题，可能会造成事务隔离性问题，例如脏读、幻读、不可重复读；
• 写-写：有线程安全问题，可能会存在更新丢失问题。

MVCC的好处：
1、提高数据库并发性能，可以在读操作时不用阻塞写操作，或者是写操作时不用阻塞读操作，做到不加锁，非阻塞并发读。
2、可以解决脏读、幻读、不可重复读等事务隔离问题，但不能解决更新丢失问题。

方案：

二、当前读、快照读

当前读： 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，会对读取的记录加锁。（是悲观锁的实现，实际上可以类比成一个串行的操作，因此容易造成阻塞）

当前读的操作有：select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)等

快照读： 不加锁的非阻塞读。快照读的出现是为了提高并发性能，基于MVCC，虽然避免了加锁，降低了开销，但是快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本。

快照读就是MySQL为我们实现MVCC理想模型的其中一个具体非阻塞读功能。

三、MVCC的原理

MVCC模型在MySQL中的具体实现则是由 3个隐式字段，undo日志 ，Read View 等去完成的。

3个隐式字段：

1、DB_TRX_ID（6B）：存放创建该记录或者最后一次修改该记录的事务ID；
2、DB_ROLL_PTR（7B）：回滚指针，指向这条记录的上一个版本；（存储在rollback segment里）
3、DB_ROLL_ID（6B）：隐含的自增ID（隐藏主键）；如果数据表没有主键，那么InnoDB会自动以DB_ROW_ID来产生一个聚簇索引

undo日志（查看上一步的操作信息）：

undo log实际上就是存在rollback segment中旧记录链。

就如上边所述，该行的事务ID存放前一个修改/创建该行的事务ID，回滚指针指向前一个操作日志log（undo log），每次一个新的操作完成，log就像“头插法”一样插到undo log里。（但实际上，有的log在事务提交之后可能就被删除丢失了）

ReadView 读视图（判断事务读到的是哪个版本）

这个图只是描述大概意思。但是其实trx_list上只存放了活跃的事务ID（也就是正在进行的事务），因此，有些不在list中的事务可能也会在快照（ReadView）中。

四、RC和RR

RC和RR都是事务隔离级别，两者主要的区别在于产生快照（Read View）的时机。

RC(read commit)： 每次快照读都会新生成一个快照和ReadView；

RR(repeatable read)： 同一个事务中的第一个快照读才会创建ReadView，之后的快照读获取的都是同一个ReadView

两者的区别：

MySQL默认采用RR，而其他几大数据库都是采用RC。

五、MySQL中的日志

参考博客：MySQL中的几种日志了解

1. 重做日志（redo log）

工作： redo日志记录事务执行后的状态，用来恢复未写入data file的已成功事务更新的数据。
作用： 确保事务的持久性。
场景： 防止在发生故障的时间点，尚有脏页未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达到事务的持久性这一特性。
时机： 事务开始之后
释放： 任务完成

2. 回滚日志（undo log）

工作： 保存了事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，同时可以提供多版本并发控制下的读（MVCC）
作用： 确保事务的持久性；
场景： 逻辑格式的日志，在执行undo的时候，仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态，而不是从物理页面上操作实现的，这一点是不同于redo log的。
时机： 事务开始之前
释放： 事务提交之后不能立马被删除，而是放入待清理的链表，由purge线程判断是否由其他事务在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息，决定是否可以清理undo log的日志空间

3. 二进制日志（binlog）

工作： 逻辑格式的日志，可以简单认为就是执行过的事务中的sql语句。
内容： 用于复制，在主从复制中，从库利用主库上的binlog进行重播，实现主从同步；用于数据库的基于时间点的还原。
场景： 包括了执行的sql语句（增删改）反向的信息，也就意味着delete对应着delete本身和其反向的insert；update对应着update执行前后的版本的信息；insert对应着delete和insert本身的信息。
时机： 事务提交。
释放： 由参数expire_logs_days配置，非活动的日志文件，超时后自动删除

4. 错误日志（errorlog）

工作： 记录着mysqld启动和停止,以及服务器在运行过程中发生的错误的相关信息
内容：
场景： 在默认情况下，系统记录错误日志的功能是关闭的，错误信息被输出到标准错误输出。

5. 普通查询日志（general query log ）

工作： 服务器接收到的每一个查询或是命令，无论这些查询或是命令是否正确甚至是否包含语法错误，general log 都会将其记录下来
场景： 系统开销太大，默认关闭。

6. 慢查询日志（slow query log）

工作： 记录执行时间过长和没有使用索引的查询语句，报错select、update、delete以及insert语句，慢日志只会记录执行成功的语句

7. 中继日志（relay log）

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原文链接：blog.csdn.net/weixin_40335368/article/details/116451705