mysql 数据库并发控制的内部实现机制和原理是什么

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MySQL 数据库并发控制主要依赖于锁机制和多版本并发控制（MVCC）来实现。以下是 MySQL 数据库并发控制的内部实现机制和原理的详细说明：

1. 锁机制：
   MySQL 提供了不同级别的锁，包括全局锁、表级锁和行级锁。

   • 全局锁：影响整个数据库系统，例如 FLUSH TABLES WITH READ LOCK 命令会锁定所有表，使得整个数据库处于只读状态。
   • 表级锁：影响整个表，MyISAM 和 MEMORY 存储引擎使用表级锁。表级锁的并发性不如行级锁，但在某些读多写少的场景下效率较高。
   • 行级锁：影响单个行，InnoDB 存储引擎使用行级锁，提供了最高级别的并发性，但管理开销也最大。行级锁分为共享锁（S 锁）和排他锁（X 锁），共享锁允许多个事务读取同一数据，排他锁则只允许一个事务对数据进行写操作。

   锁的粒度越小，系统的并发能力越强，但同时管理锁的开销也越大。

2. 多版本并发控制（MVCC）：
   MVCC 是 InnoDB 存储引擎用来实现高级别并发控制的技术。它通过保留数据的旧版本来允许读写操作并发执行，而不会相互阻塞。

   • MVCC 工作原理：
     当一个事务开始时，它会得到一个唯一的事务 ID。在 MVCC 中，每行数据都可能有多个版本，每个版本都有一个创建版本号和删除版本号。这些版本号对应于事务 ID。

     当事务读取数据时，它只会看到创建版本号小于等于自己事务 ID 的数据，并且这些数据的删除版本号要么未定义，要么大于自己的事务 ID。这样，事务就可以读取到它开始时刻的一致性视图，而不会被其他并发执行的事务所影响。

     当事务更新数据时，它会生成数据的新版本，并设置新版本的创建版本号为当前事务 ID。同时，旧版本的删除版本号会被设置为当前事务 ID。

   • 快照读与当前读：
     快照读（Snapshot Read）是指读取的是数据的旧版本，即事务开始时的数据快照，不需要等待其他事务释放锁。
     当前读（Current Read）是指读取的是数据的最新版本，这通常涉及到获取锁，比如 UPDATE、DELETE 操作。

   • 可见性规则：
     在 InnoDB 中，一个事务对于另一个事务的修改是否可见，取决于两个事务的 ID 以及修改的版本号。这个规则确保了事务的隔离级别得以实现。

3. 隔离级别：
   MySQL 支持四种事务隔离级别：READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ 和 SERIALIZABLE。不同的隔离级别对应不同的锁策略和 MVCC 行为，以平衡一致性和并发性之间的关系。

   • READ UNCOMMITTED：最低的隔离级别，允许事务读取未提交的数据变动，可能会导致脏读。
   • READ COMMITTED：允许事务只读取已经提交的数据变动，解决了脏读问题。
   • REPEATABLE READ：保证在同一个事务中多次读取同样记录的结果是一致的，除非数据是由本事务自己修改的。这是 MySQL 的默认隔离级别。
   • SERIALIZABLE：最高的隔离级别，强制事务串行执行，避免了幻读。

并发控制的目的是为了保证数据库系统在多用户环境下的数据一致性和事务的隔离性，同时尽可能地提高系统的并发性能。MySQL 通过组合使用锁机制和 MVCC 来实现这一目标。