【MySQL】 MVCC(多版本并发控制)

MVCC

MVCC(Multi-Version concurency Control，多版本并发控制)是一种并发控制机制，允许多个事务同时读取和写入数据库，而无需互相等待，从而提高数据库的并发性能。

首先需要先了解当前读和快照读两个概念

当前读

读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。对于我们日常的操作，如：select … lock in share mode(共享锁)，select … for update、update、insert、delete(排他锁)都是一种当前读。

快照读

简单的select(不加锁)就是快照读，快照读，读取的是记录数据的可见版本，有可能是历史数据，不加锁，是非阻塞读。

• Read committed(RC读已提交)：每次select，都生成一个快照读。
• Repeatable Read(RR可重复读)：开启事务后第一个select语句才是快照读的地方。
• Serializable(串行化)：快照读会退化为当前读。

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MVCC基本原理

在 MVCC 中，数据库为每个事务创建一个数据快照。每当数据被修改时，MySQL不会立即覆盖原有数据，而是生成新版本的记录。每个记录都保留了对应的版本号或时间戳。

多版本之间串联起来就形成了一条版本链，这样不同时刻启动的事务可以无锁地获得不同版本的数据(普通读)。

此时读(普通读)写操作不会阻塞写操作可以继续写，无非就是会创建新的数据版本(但只有在事务提交后，新版本才会对其他事务可见。未提交的事务修改不会影响其他事务的读取)，历史版本记录可供已经启动的事务读取。

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MVCC主要由：隐藏字段、undo log、readView组成

隐藏字段:

• DB _TRX_ID(事务id)，记录每一次操作的事务id，是自增的
• DB_ROLL_PTR(回滚指针)，指向上一个版本的事务版本记录地址
• DB_ROW_ID(隐藏主键)，如果没有主键，则后会生成该隐藏字段

undo log:

• 回滚日志：存储老版本数据

• 版本链：不同事务或相同事务对同一条记录进行修改，会导致该记录的undo log生成一条记录版本链表，表的头部是最新的旧记录，链表尾部是最早癿撄耧的旧记录。
  

readView(读视图)

ReadView(读视图)是 快照读 SQL执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务(未提交的)id。

• 根据readView的匹配规则和当前的一些事务id判断该访问那个版本的数据
• 不同的隔离级别快照读是不一样的，最终的访问的结果不一样
  • RC:每一次执行快照读时生成ReadView
  • RR:仅在事务中第一次执行快照读时生成ReadView，后续复用

ReadView中包含了四个核心字段:

字段	含义
m_ids	当前活跃的事务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(因为事务ID是自增的)
creator_trx_id	ReadView创建者的事务ID