一文帮你彻底搞懂MVCC

1.MVCC简介

MVCC，即Multi-Version Concurrency Control （多版本并发控制）。它是一种并发控制的方法，用于在多线程或多进程环境下，保证数据的一致性和可见性。
通俗的讲，数据库中同时存在多个版本的数据，并不是整个数据库的多个版本，而是某一条记录的多个版本同时存在，在某个事务对其进行操作的时候，需要查看这一条记录的隐藏列事务版本id，比对事务id并根据事物隔离级别去判断读取哪个版本的数据。
数据库隔离级别读已提交、可重复读都是基于MVCC实现的，相对于加锁简单粗暴的方式，它用更好的方式去处理读写冲突，能有效提高数据库并发性能。

2. MVCC实现

MVCC具体实现主要依赖于数据库记录中的隐式字段、undo_log日志、readview

1.隐藏字段

隐藏字段	含义
DB_TRX_ID	最近修改事务ID，记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务ID
DB_ROLL_PTR	回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合undolog，指向上一个版本
DB_ROW_ID	隐藏主键，如果表结构没有指定主键，将会生成该隐藏字段

2.undo_log日志

回滚日志，在insert、update、delete的时候产生的便于数据回滚的日志。
当insert的时候，产生的undolog日志只在回滚时需要，在事务提交后，可被立即删除。
而update、delete的时候，产生的undo log日志不仅在回滚时需要，mvcc版本访问也需要，不会立即被删除。
多个事务并行操作某一行数据时，不同事务对该行数据的修改会产生多个版本，然后通过回滚指针（roll_pointer），连成一个链表，这个链表就称为版本链。通过版本链，我们就可以看出事务版本号、表格隐藏的列和undo_log它们之间的关系。

3.ReadView

Read View是什么？
它就是事务执行SQL语句时，产生的读视图。实际上在innodb中，每个SQL语句执行前都会得到一个Read View。
Read View有什么用？
它主要是用来做可见性判断的，即判断当前事务可见哪个版本的数据
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:每次select，都生成一个快照读。
Repeatable Read:开启事务后第一个select语句才是快照读的地方。

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

版本链数据访问规则：
1.如果数据事务ID trx_id < min_limit_id，表明生成该版本的事务在生成Read View前，已经提交(因为事务ID是递增的)，所以该版本可以被当前事务访问。
2.如果trx_id>= max_limit_id，表明生成该版本的事务在生成ReadView后才生成，所以该版本不可以被当前事务访问。
3.如果 min_limit_id = （1）如果m_ids包含trx_id,则代表Read View生成时刻，这个事务还未提交，但是如果数据的trx_id等于creator_trx_id的话，表明数据是自己生成的，因此是可见的。
（2）如果m_ids包含trx_id，并且trx_id不等于creator_trx_id，则Read View生成时，事务未提交，并且不是自己生产的，所以当前事务也是看不见的；
（3）如果m_ids不包含trx_id，则说明你这个事务在Read View生成之前就已经提交了，修改的结果，当前事务是能看见的。

读已提交（RC）隔离级别

可重复读（RR）隔离级别