3分钟搞懂MVCC：MySQL高并发读写的秘密武器

一、MVCC是啥？

MVCC，全称多版本并发控制，是一种维护数据多个版本的机制，使读写操作之间不会发生冲突。MySQL 的快照读通过 MVCC 实现，提供了非阻塞读取功能。MVCC 的实现依赖于数据库记录中的三个隐式字段、Undo log 日志和 ReadView。

二、两种读法：当前读 vs 快照读

当前读
当前读是指读取记录的最新版本。在读取时，为了确保其他并发事务无法修改该记录，系统会对它加锁。常见的当前读操作包括：

• SELECT … LOCK IN SHARE MODE（共享锁）
• SELECT … FOR UPDATE（排他锁）
• UPDATE
• INSERT
• DELETE

快照读
快照读是指简单的 SELECT 操作（不加锁），它读取的是记录数据的可见版本，可能是历史数据，且不会阻塞其他事务。快照读的特点如下：

• Read Committed: 每次 SELECT 都生成一个快照。
• Repeatable Read: 事务开始后的第一个 SELECT 是快照读。
• Serializable: 快照读会退化为当前读。

三、MVCC三大核心法宝

记录中的隐藏字段

• DB_TRX_ID：最近修改该记录的事务 ID。
• DB_ROLL_PTR：回滚指针，指向记录的上一个版本，用于配合 Undo log。
• DB_ROW_ID：隐藏主键，如果表结构没有指定主键，则生成该字段。

时光机：undo log
Undo log 是在 INSERT、UPDATE 和 DELETE 操作时生成的日志，用于数据回滚：

• INSERT: 生成的 Undo log 仅在回滚时需要，事务提交后可以立即删除。
• UPDATE 和 DELETE: 生成的 Undo log 在回滚和快照读时都需要，不会立即删除。

数据版本链
当不同事务或相同事务对同一条记录进行修改时，会形成该记录的 Undo log 版本链。链表头部是最新的旧记录，尾部是最早的旧记录。

四、读视图（ReadView）的筛选规则

ReadView
ReadView 是快照读执行时 MVCC 提取数据的依据，记录当前活跃事务（未提交）的 ID。ReadView 包含四个核心字段：

- **m_ids**: 当前活跃事务 ID 集合
- **min_trx_id**: 最小活跃事务 ID
- **max_trx_id**: 预分配事务 ID（当前最大事务 ID + 1）
- **creator_trx_id**: 创建 ReadView 的事务 ID

版本链数据访问规则

不同的隔离级别生成 ReadView 的时机不同：

• READ COMMITTED: 每次执行快照读时生成 ReadView。
• REPEATABLE READ: 仅在事务中第一次执行快照读时生成 ReadView，后续复用该 ReadView。

RC提取规则

• trx_id 是最近修改事务 ID，对应数据记录中的 DB_TRX_ID。
• 从链表头部开始，依次比较满足提取规则的记录。
  

RR提取规则

数据可见性判断口诀：

1. 如果数据版本的事务ID < min_trx_id → 可见（已提交的老事务）
2. 如果事务ID ≥ max_trx_id → 不可见（未来事务修改的）
3. 事务ID在[min, max)区间时：
   • 若事务ID在m_ids列表 → 不可见（还在活跃未提交）
   • 若不在m_ids列表 → 可见（已提交的事务）

五、RC和RR隔离级别的本质区别

隔离级别	生成ReadView的时机	现象
RC（读提交）	每次快照读都新生成	能看到其他事务的新提交
RR（可重复读）	仅第一次快照读生成，后续复用	整个事务看到同一数据版本

六、为什么MVCC这么强？

✅ 无锁设计：快照读不阻塞写操作
✅ 版本追溯：通过undo log实现数据时光机
✅ 读写分离：写操作更新最新版，读操作访问历史版