深入理解MySQL中MVCC与BufferPool缓存机制_mysql

深入理解MySQL中MVCC与BufferPool缓存机制 目录

一、MVCC机制

MVCC(Multi Version Concurrency Control)，MySQL(默认)RR隔离级别就是通过该机制来保证的，对一行数据的读与写两个 *** 作默认是不会通过加锁互斥来保证隔离性的
串行化隔离级别是为了保证较高的隔离性，是通过将所有 *** 作加锁互斥来实现的
MySQL在RC隔离级别和RR隔离级别下都实现了MVCC机制
RC每次查询都会创建一个reade-view，而RR在创建完read-view之后，在不提交事务之前，每次查询还是第一次创建的read-view

undo日志版本链与read-view机制

undo日志版本链是指一行数据被多个事务一次修改后，当每个事务修改完之后，MySQL会保留修改前的数据undo回滚日志，并且用两个隐藏字段trx_id和roll_pointer把只写undo日志串联起来形成一个历史记录版本链.
RR隔离级别，当事务开启，执行任何SQL时会生成当前事务的read-view一致性视图，该视图在事务结束之前都不会变化(如果是RC隔离界别在每次执行查询SQL时都会重新生成最新的read-view)，这个视图由执行查询时所有未提交的事务id数组(数组里最小的id为min_id)和已创建的最大事务id(max_id)组成，事务里任何SQL查询结果需要从对应版本链里的最新数据开始逐条跟read-view作比对，从而得到最终的结果

版本链比对规则

如果row的trx_id落在绿色部分(trx < min_id)，表示这个版本是已提交的事务生成的，这个数据是可见的
如果row的trx_id落在红色部分(trx > max_id)，表示这个版本是由将来启动的(未开始)事务生成的，是不可见的(若row的trx_id就是当前自己的事务是可见的)
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，表示这个版本是由还没提交的事务生成的不可见(若 row 的 trx_id 就是当前自己的事务是可见的)
- 若 row 的 trx_id 不在视图数组中，表示这个版本是已经提交了的事务生成的可见

二、BufferPool机制

InnoDB执行的BufferPool缓存机制：

InnoDB的SQL执行流程：

三、总结

MVCC实现机制(为什么同一个事务第一次查询出来之后，就算其它事务把新数据修改了，当前事务还是看到之前的数据)

它内部实际有个undo日志版本链，然后在事务第一次查询的时候，它会生成一个read-view一致性视图，然后我们后面所有查询的数据都会根据我们的那个undo日志版本链去跟我们当前的read-view里面按照一定的规则逐行去比对查找对应的数据

BufferPool机制：

数据库的增删改查都是直接 *** 作BufferPool的，当我们执行一条修改的SQL经历过Server层之后会调用具体的执行引擎，然后将相关的数据页加载到BufferPool中，修改前写undo日志，记录修改前的数据为了方便事务失败之后的回滚，然后更新BufferPool，准备提交事务写redo日志保存 *** 作记录，因为如果MySQL宕机了会从redo日志中将数据恢复到BufferPool中，然后会写binlog日志，保存 *** 作记录，因为当我们删除数据库跑路时，binlog是用来恢复磁盘数据的，事务提交完成后，binlog日志写入成功，并且在redo日志记录提交标记，此时redo日志和binlog日志数据一致，而redo日志采用顺序IO写入，这样效率堪比内存 *** 作。对于数据持久化，InnoDB会有个后台线程定时去将缓存刷到磁盘里

为什么MySQL不能直接更新磁盘上的数据而是设置了这么一套复杂的机制来执行SQL

因为来一个请求直接对磁盘文件进行随机读写，然后更新磁盘文件里的数据性能可能相当差.
因为磁盘随机读写的性能是非常差的，所以直接更新磁盘文件时不能让数据库抗住高并发的
MySQL这套机制看起来很复杂，但它可以保证每个更新请求都是更新内存BufferPool，然后顺序写日志文件，同时还能保证各种异常情况下的数据一致性
更新内存的性能是极高的，然后顺序写磁盘上的日志文件的性能也是非常高的,要远高于随机读写磁盘文件，正是通过这套机制，才能让我们的MySQL数据库在较高配置的机器上每秒可以抗下几千甚至上完的读写请求

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