MySQL中MVCC與BufferPool緩存機制是什么

本篇內容主要講解“MySQL中MVCC與BufferPool緩存機制是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“MySQL中MVCC與BufferPool緩存機制是什么”吧!

一、MVCC機制

• MVCC(Multi Version Concurrency Control)，MySQL(默認)RR隔離級別就是通過該機制來保證的，對一行數據的讀與寫兩個操作默認是不會通過加鎖互斥來保證隔離性的

• 串行化隔離級別是為了保證較高的隔離性，是通過將所有操作加鎖互斥來實現的

• MySQL在RC隔離級別和RR隔離級別下都實現了MVCC機制

• RC每次查詢都會創建一個reade-view，而RR在創建完read-view之后，在不提交事務之前，每次查詢還是第一次創建的read-view

undo日志版本鏈與read-view機制

• undo日志版本鏈是指一行數據被多個事務一次修改后，當每個事務修改完之后，MySQL會保留修改前的數據undo回滾日志，并且用兩個隱藏字段trx_id和roll_pointer把只寫undo日志串聯起來形成一個歷史記錄版本鏈.

• RR隔離級別，當事務開啟，執行任何SQL時會生成當前事務的read-view一致性視圖，該視圖在事務結束之前都不會變化(如果是RC隔離界別在每次執行查詢SQL時都會重新生成最新的read-view)，這個視圖由執行查詢時所有未提交的事務id數組(數組里最小的id為min_id)和已創建的最大事務id(max_id)組成，事務里任何SQL查詢結果需要從對應版本鏈里的最新數據開始逐條跟read-view作比對，從而得到最終的結果

版本鏈比對規則

• 如果row的trx_id落在綠色部分(trx < min_id)，表示這個版本是已提交的事務生成的，這個數據是可見的

• 如果row的trx_id落在紅色部分(trx > max_id)，表示這個版本是由將來啟動的(未開始)事務生成的，是不可見的(若row的trx_id就是當前自己的事務是可見的)

• 如果 row 的 trx_id 落在黃色部分(min_id <= trx_id <= max_id),那就包括兩種情況

• 若 row 的 trx_id 在視圖數組中，表示這個版本是由還沒提交的事務生成的不可見(若 row 的 trx_id 就是當前自己的事務是可見的)

• 若 row 的 trx_id 不在視圖數組中，表示這個版本是已經提交了的事務生成的可見

二、BufferPool機制

InnoDB執行的BufferPool緩存機制：

InnoDB的SQL執行流程：

• 當客戶端執行一條修改的SQL，需要經過Server層，再調用具體的執行引擎

• 加載數據頁，把需要修改數據所在的數據頁，緩存到BufferPool

• 修改前寫undo日志，記錄更改前數據，如果事務執行失敗，使用undo日志進行數據回滾

• 更新BufferPool中的數據

• 準備提交事務寫redo日志，保存操作記錄。redo日志用來恢復已提交事務的BufferPool

• 準備提交事務寫binlog日志，保存操作記錄。binlog日志用來恢復磁盤數據

• 事務提交完成，此時binlog日志寫入成功，并且在redo日志中記錄了commit標記。事務提交完成后binlog日志和redo日志數據保持一致

• 數據持久化，IO線程不定期把BufferPool中的數據隨機寫入到磁盤，完成持久化

三、總結

MVCC實現機制(為什么同一個事務第一次查詢出來之后，就算其它事務把新數據修改了，當前事務還是看到之前的數據)

• 它內部實際有個undo日志版本鏈，然后在事務第一次查詢的時候，它會生成一個read-view一致性視圖，然后我們后面所有查詢的數據都會根據我們的那個undo日志版本鏈去跟我們當前的read-view里面按照一定的規則逐行去比對查找對應的數據

BufferPool機制

• 數據庫的增刪改查都是直接操作BufferPool的，當我們執行一條修改的SQL經歷過Server層之后會調用具體的執行引擎，然后將相關的數據頁加載到BufferPool中，修改前寫undo日志，記錄修改前的數據為了方便事務失敗之后的回滾，然后更新BufferPool，準備提交事務寫redo日志保存操作記錄，因為如果MySQL宕機了會從redo日志中將數據恢復到BufferPool中，然后會寫binlog日志，保存操作記錄，因為當我們刪除數據庫跑路時，binlog是用來恢復磁盤數據的，事務提交完成后，binlog日志寫入成功，并且在redo日志記錄提交標記，此時redo日志和binlog日志數據一致，而redo日志采用順序IO寫入，這樣效率堪比內存操作。對于數據持久化，InnoDB會有個后臺線程定時去將緩存刷到磁盤里

為什么MySQL不能直接更新磁盤上的數據而是設置了這么一套復雜的機制來執行SQL

• 因為來一個請求直接對磁盤文件進行隨機讀寫，然后更新磁盤文件里的數據性能可能相當差.

• 因為磁盤隨機讀寫的性能是非常差的，所以直接更新磁盤文件時不能讓數據庫抗住高并發的

• MySQL這套機制看起來很復雜，但它可以保證每個更新請求都是更新內存BufferPool，然后順序寫日志文件，同時還能保證各種異常情況下的數據一致性

• 更新內存的性能是極高的，然后順序寫磁盤上的日志文件的性能也是非常高的,要遠高于隨機讀寫磁盤文件，正是通過這套機制，才能讓我們的MySQL數據庫在較高配置的機器上每秒可以抗下幾千甚至上完的讀寫請求

到此，相信大家對“MySQL中MVCC與BufferPool緩存機制是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！