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多版本并发控制:PostgreSQL vs InnoDB

  二、InnoDB的多版本实现(基于MySQL 5.1.33版本带的InnoDB)

  InnoDB采用索引组织表的存储结构,没有堆,记录存储在主键索引中,其它索引称为二级索引,其中每个索引项都包含所对应记录的主键。主键索引与二级索引的存储格式也不同。

  主键索引拥有版本化信息,但与PostgreSQL不同,一般情况下InnoDB的主键索引中只存储记录的最新版本,旧版本的信息则集中存储在回滚段中,只 有主键被更新时才需要同时存储多个版本在主键索引中。主键索引记录的头上包含有6字节的事务ID与7字节指向回滚段中旧版本的指针(见 MySQL 手册 )。DELETE时只是标记而不真正删除。UPDATE时进行本地更新,并将前像写到回滚段中。

  存在与PostgreSQL中事务快照类似读视图,也记录了事务开始时的活跃事务列表(见read_view_struct结构),但不需要 PostgreSQL中的事务提交日志。根据读视图和记录头上的事务ID,可以判断出一个版本在事务开始时是否已经提交,即是否可见。如果存储在主键索引 中的记录不可见,则根据指向回滚段中旧版本的指针找到旧版本信息,构造出旧的记录。回滚段采用的是append-only的日志型存储,记录的旧版本信息并不是一条完整的记录,而只是被更新的属性的前像。回滚段中的旧版本信息中也包含更旧的版本的位置,即版本链表是从新到旧的。

  由于没有事务日志表示事务是否回滚,在事务回滚时必须清理该事务所进行的修改,插入的记录要删除,更新的记录要更新回来(见row_undo函数)。事务提交时则无需处理。二级索引中的每个索引项并没有版本化信息。但在页面头记录了对该页面操作的事务的ID的最大值,通过这一值可以判断页面中是否可能包含不可见的数据,如果 是,则需要访问主键索引判断可见性。否则,可以直接从索引中获取查询所需属性。二级索引中可能存储一条记录的多个版本对应的索引项,如果UPDATE操作 更新了某个索引的属性,则类似于PostgreSQL,插入新索引项到二级索引中,老索引项并不删除。但没有被UPDATE操作更新的索引则不需要插入新 索引项。

  系统使用一个后台线程不时处理回滚段,在需要时清理由于DELETE、二级索引或主键索引中由于主键被更新而产生的老旧版本,这一过程称这purge。如果UPDATE没有更新索引,则不会带来purge开销。

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