玩转MySQL：用MVCC来解决并发事务问题

引言

在《MySQL锁机制》这篇文章中，全面剖析了MySQL提供的锁机制，对于并发事务通常可以通过其提供的各类锁，去确保各场景下的线程安全问题，从而能够防止脏写、脏读、不可重复读及幻读这类问题出现。

不过成也萧何败也萧何，虽然MySQL提供的锁机制确实能解决并发事务带来的一系列问题，但由于加锁后会让一部分事务串行化，而MySQL本身就是基于磁盘实现的，性能无法跟内存型数据库娉美，因此并发事务串行化会使其效率更低。

也正是由于上述原因，因此MySQL官方在设计时，抓破脑袋的想：有没有办法再快一点！！最终，MVCC机制就诞生了，相较于加锁串行化执行，MVCC机制的出现，则以另一种形式解决了并发事务造成的问题。

一、并发事务的四种场景

并发事务中又会分为四种情况，分别是读-读、写-写、读-写、写-读，这四种情况分别对应并发事务执行时的四种场景，为了后续分析MVCC机制时方便理解，因此先将这几种情况说明，咱们首先来看看读-读场景。

1.1、读-读场景

读-读场景即是指多个事务/线程在一起读取一个相同的数据，比如事务T1正在读取ID=88的行记录，事务T2也在读取这条记录，两个事务之间是并发执行的。

广为人知的一点：MySQL执行查询语句，绝对不会对引起数据的任何变化，因此对于这种情况而言，不需要做任何操作，因为不改变数据就不会引起任何并发问题。

1.2、写-写场景

写-写场景也比较简单，也就是指多个事务之间一起对同一数据进行写操作，比如事务T1对ID=88的行记录做修改操作，事务T2则对这条数据做删除操作，事务T1提交事务后想查询看一下，哦豁，结果连这条数据都不见了，这也是所谓的脏写问题，也被称为更新覆盖问题，对于这个问题在所有数据库、所有隔离级别中都是零容忍的存在，最低的隔离级别也要解决这个问题。

1.3、读-写、写-读场景

读-写、写-读实际上从宏观角度来看，可以理解成同一种类型的操作，但从微观角度而言则是两种不同的情况，读-写是指一个事务先开始读，然后另一个事务则过来执行写操作，写-读则相反，主要是读、写发生的前后顺序的区别。

并发事务中同时存在读、写两类操作时，这是最容易出问题的场景，脏读、不可重复读、幻读都出自于这种场景中，当有一个事务在做写操作时，读的事务中就有可能出现这一系列问题，因此数据库才会引入各种机制解决。

1.4、各场景下解决问题的方案

在《MySQL锁机制》中，对于写-写、读-写、写-读这三类场景，都是利用加锁的方案确保线程安全，但上面说到过，加锁会导致部分事务串行化，因此效率会下降，而MVCC机制的诞生则解决了这个问题。

先来设想一个问题：加锁的目的是什么？防止脏写、脏读、不可重复读及幻读这类问题出现。

对于脏写问题，这是写-写场景下会出现的，写-写场景必须要加锁才能保障安全，因此先将该场景排除在外。再想想：对于读-写并存的场景中，脏读、不可重复读及幻读问题都出自该场景中，但实际项目中，出现这些问题的几率本身就比较小，为了防止一些小概念事件，就将所有操纵同一数据的并发读写事务串行化，这似乎有些不讲道理呀，就好比：

为了防止自家保险柜中的3.25元被偷，所以每天从早到晚一直守着保险柜，这合理吗？并不合理，毕竟只有千日做贼，那有千日防贼的道理。

因此MySQL就基于读-写并存的场景，推出了MVCC机制，在线程安全问题和加锁串行化之间做了一定取舍，让两者之间达到了很好的平衡，即防止了脏读、不可重复读及幻读问题的出现，又无需对并发读-写事务加锁处理。

咋做到的呢？接下来一起来好好聊一聊大名鼎鼎的MVCC机制。

二、MySQL-MVCC机制综述

MVCC机制的全称为Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制技术，主要是为了提升数据库并发性能而设计的，其中采用更好的方式处理了读-写并发冲突，做到即使有读写冲突时，也可以不加锁解决，从而确保了任何时刻的读操作都是非阻塞的。

但与其说是MySQL-MVCC机制，还不如说是InnoDB-MVCC机制，因为在MySQL众多的开源存储引擎中，几乎只有InnoDB实现了MVCC机制，类似于MyISAM、Memory等引擎中都未曾实现，那其他引擎为何不实现呢？不是不想，而是做不到，这跟MVCC机制的实现原理有关，这点放在后续详细讲解~

不过为了更好的理解啥叫MVCC多版本并发控制，先来看一个日常生活的例子~

2.1、MVCC技术在日常生活中的体现

不知道各位小伙伴中，是否有人做过论坛这类业务的项目，或者类似审核的业务需求，以掘金的文章为例，此时来思考一个场景：

假设我发布了一篇关于《MySQL事务机制》的文章，发布后挺受欢迎的，因此有不少小伙伴在看，其中有一位小伙伴比较细心，文中存在两三个错别字，被这位小伙伴指出来了，因此我去修正错别字后重新发布。

问题来了，对于文章首次发布也好，重新发布也罢，绝对要等审核通过后才会正式发布的，那我修正文章后重新发布，文章又会进入「审核中」这个状态，此时对于其他正在看、准备看的小伙伴来说，文章是不是就不见了？毕竟文章还在审核撒，因此对这个业务需求又该如何实现呢？多版本！

啥意思呢？也就是说，对于首次发布后通过审核的文章，在后续重新发布审核时，用户可以看到更新前的文章，也就是看到老版本的文章，当更新后的文章审核通过后，再使用新版本的文章代替老版本的文章即可。

这样就能做到新老版本的兼容，也能够确保文章修正时，其他正在阅读的小伙伴不会受影响，而MySQL-MVCC机制的思想也大致相同。

2.2、MySQL-MVCC多版本并发控制

MySQL中的多版本并发控制，也和上面给出的例子类似，毕竟回想一下，脏读、不可重复读、幻读问题都是由于多个事务并发读写导致的，但这些问题都是基于最新版本的数据并发操作才会出现，那如果读、写的事务操作的不是同一个版本呢？比如写操作走新版本，读操作走老版本，这样是不是无论执行写操作的事务干了啥，都不会影响读的事务？答案是Yes。

不过要稍微记住，MySQL中仅在RC读已提交级别、RR不可重复读级别才会使用MVCC机制，Why