Java面试八股之MySQL中的MVCC是什么,作用是什么?

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  1. MySQL中的MVCC是什么,作用是什么?

MySQL中的MVCC(Multiversion Concurrency Control,多版本并发控制)是一种并发控制机制,用于提高数据库的并发性能并确保数据的一致性,特别是在高并发读写场景中。MVCC通过维护数据的不同版本来实现对读写操作的非阻塞处理,从而降低了事务之间的锁竞争,提高了系统的并发能力。

MVCC的作用主要体现在以下几个方面:

并发性能提升:在大多数读操作(尤其是一致性非锁定读,如SELECT语句)中,MVCC允许事务读取数据的某一历史版本,而不必对正在被其他事务修改的数据加锁。这减少了读写操作间的锁冲突,提高了系统的并发读取能力,特别是在高并发场景下,显著提升了数据库的整体性能。

避免死锁:由于读操作通常不需要获取锁,因此降低了死锁的发生概率。即使在存在写操作的情况下,MVCC通过版本管理也能减少锁定资源的需求,从而降低死锁的可能性。

数据一致性保障:MVCC保证了事务在特定隔离级别(如可重复读(Repeatable Read)和读已提交(Read Committed))下看到的数据视图是一致的,符合隔离性要求。它通过维护数据的历史版本和使用读视图(Read View)来确保每个事务只能看到在其开始之前已经提交的更改,而不会受到其他未提交或在其之后提交事务的影响。

非锁定读与锁定读的并存:虽然MVCC旨在减少锁定,但并不排斥锁定机制。在需要对数据进行修改(如INSERT、UPDATE、DELETE)时,事务仍然可能需要获取锁来确保数据的正确更新。MVCC与锁定机制相结合,为数据库提供了灵活的并发控制手段,可以根据具体场景选择最适合的读取和更新策略。

MVCC的实现原理主要包括以下组件:

隐藏字段:InnoDB存储引擎为每行数据添加了额外的隐藏列,如事务ID(trx_id)、回滚指针(roll_pointer)等,用于追踪数据版本和构建版本链。

undo日志(也称回滚段):记录了数据的旧版本,当事务回滚或需要读取历史版本时,可以从undo日志中恢复数据。每个修改操作都会产生一个新的undo记录,形成一个版本链。

Read View(读视图):在事务开始时或执行一致性非锁定读时创建,记录了当时系统中活跃事务的快照。Read View用于决定事务在读取数据时能看到哪些版本(即哪个历史版本对当前事务可见)。

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