为什么都说MVCC可以解决幻读

多版本并发控制(MVCC)是数据库管理中用于提高多用户并发访问性能的一种技术。在分析MVCC解决幻读问题的能力时,重点围绕1、幻读的定义2、幻读产生的场景3、MVCC工作原理4、MVCC如何防止幻读 四个核心指标。幻读是指一个事务在读取某个范围的记录时,另一个事务插入了新的记录,导致前一个事务在不同时间看到不同数据的情况。MVCC通过为每条记录保存多个版本,配合事务的隔离级别,提供一种机制,使得读操作可以访问到事务开始前的数据版本,从而避免幻读现象。

为什么都说MVCC可以解决幻读

一、幻读的定义和产生场景

幻读指在某个事务处理过程中,由于其他事务的插入操作导致同一查询在事务中多次执行可能返回不同结果集的现象。这在并发环境下尤其常见。例如,一个事务按照特定条件查询表中的记录,下一次在相同条件下查询时发现有新的记录满足条件,出现了之前未见的数据,即“幻”数据。

二、MVCC工作原理

MVCC为每个事务生成唯一的时间戳或事务ID,同时为数据库中的每条记录保存多个版本,每个版本都有自身的创建时间和失效时间。事务在访问数据时,将依据自己的时间戳与记录的版本时间戳进行比对,以确定可见性,确保读取到的是一致性的数据快照。

三、MVCC如何阻止幻读

在基于MVCC的数据库系统中,事务的隔离级别决定了事务可见的数据版本。在可重复读隔离级别或更高的隔离级别下,MVCC能够通过提供事务开始时刻的数据快照来避免幻读,因为后续的插入不会更改已有的数据快照。读取操作只能看到快照中的数据,新插入的数据虽然实际上存在,但对当前事务来说是不可见的。

四、事务隔离级别与MVCC的关系

数据库事务的隔离级别包括读未提交读已提交可重复读串行化。这些隔离级别定义了事务对并发事务操作的可见性。MVCC在不同的隔离级别下工作,提供不同程度的幻读防止机制。在读已提交级别下,每个新的查询都会创建新的数据版本快照,可重复读则在事务起始时创建单一快照,并在整个事务期间使用它。而在串行化级别,通过锁定访问的数据范围避免幻读和其他一切并发问题。

五、MVCC优势和限制

MVCC技术允许读取操作在无锁的情况下与写入操作并发执行,显著提高了并发性能。然而,对于幻读问题,MVCC并非绝对完美。虽然可以在一定程度上减少幻读的发生,但在某些情况下仍然需要结合其他技术手段,例如加锁或改变事务隔离级别,以达到绝对的一致性和隔离性保证。

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