什么是MVCC

MVCC就是多版本并發(fā)控制。

MySQL的事務(wù)型存儲(chǔ)引擎通過(guò)多版本并發(fā)控制（MVCC）來(lái)提升并發(fā)性能。

可以認(rèn)為MVCC是行級(jí)鎖的一個(gè)變種，但是它在大多數(shù)情況下避免了加鎖操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)非阻塞的讀操作，因此開銷更低。

MVCC是通過(guò)保存數(shù)據(jù)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的快照來(lái)實(shí)現(xiàn)的，核心思想就是保存數(shù)據(jù)的歷史版本，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)行的多個(gè)版本管理來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制。

這樣我們就可以通過(guò)比較版本號(hào)決定數(shù)據(jù)是否顯示出來(lái)，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候不需要加鎖也可以保證事務(wù)的隔離效果。

MVCC的實(shí)現(xiàn)

實(shí)際上，InnoDB 會(huì)在每行記錄后面增加三個(gè)隱藏字段：

• ROW_ID：行ID，隨著插入新行而單調(diào)遞增，如果有主鍵，則不會(huì)包含該列。
• TRX_ID：記錄插入或更新該行的事務(wù)的事務(wù)ID。
• ROLL_PTR：回滾指針，指向 undo log 記錄。每次對(duì)某條記錄進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，該列會(huì)存一個(gè)指針，可以通過(guò)這個(gè)指針找到該記錄修改前的信息。當(dāng)某條記錄被多次修改時(shí)，該行記錄會(huì)存在多個(gè)版本，通過(guò) ROLL_PTR 鏈接形成一個(gè)類似版本鏈的概念。

以 RR 級(jí)別為例：

每開啟一個(gè)事務(wù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給該事務(wù)分配一個(gè)事務(wù) Id，在該事務(wù)執(zhí)行第一 個(gè) select 語(yǔ)句的時(shí)候，會(huì)生成一個(gè)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的事務(wù)快照 ReadView，主要包含以下幾個(gè)屬性：

• m_ids：表示生成ReadView時(shí)，當(dāng)前系統(tǒng)中未提交的讀寫事務(wù)的事務(wù)id列表。
• min_trx_id：表示生成ReadView時(shí)，當(dāng)前系統(tǒng)中未提交的讀寫事務(wù)中最小的事務(wù)id，也就是m_ids中的最小值。
• max_trx_id：表示生成ReadView時(shí)，系統(tǒng)中應(yīng)該分配給下一個(gè)事務(wù)的id值。
• creator_trx_id：表示生成ReadView時(shí)，該事務(wù)的事務(wù)id。

有了這個(gè) ReadView，這樣在訪問(wèn)某條記錄時(shí)，只需要按照下邊的步驟判斷記錄的某個(gè)版本是否可見：

• trx_id == creator_trx_id：可以訪問(wèn)這個(gè)版本。
• trx_id < min_trx_id ：可以訪問(wèn)這個(gè)版本。
• trx_id > max_trx_id：不可以訪問(wèn)這個(gè)版本。
• min_trx_id <= trx_id <= max_trx_id ：如果trx_id是在m_ids中，不可以訪問(wèn)這個(gè)版本，反之可用。

在進(jìn)行判斷時(shí)，首先會(huì)拿記錄的最新版本來(lái)比較，如果該版本無(wú)法被當(dāng)前事務(wù)看到，則通過(guò)記錄的 ROLL_PTR 找到上一個(gè)版本，重新進(jìn)行比較，直到找到一個(gè)能被當(dāng)前事務(wù)看到的版本。
而對(duì)于刪除，其實(shí)就是一種特殊的更新，InnoDB 用一個(gè)額外的標(biāo)記位 delete_bit 標(biāo)識(shí)是否刪除。當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行判斷時(shí)，會(huì)檢查下 delete_bit 是否被標(biāo)記，如果是，則跳過(guò)該版本，通過(guò) ROLL_PTR 拿到下一個(gè)版本進(jìn)行判斷。

以上內(nèi)容是對(duì)于 RR 級(jí)別來(lái)說(shuō)，而對(duì)于 RC 級(jí)別，其實(shí)整個(gè)過(guò)程幾乎一樣，唯一不同的是生成 ReadView 的時(shí)機(jī)， RR 級(jí)別只在事務(wù)開始時(shí)生成一次，之后一直使用該 ReadView。而 RC 級(jí)別則在每次 select 時(shí)，都會(huì)生成一個(gè) ReadView。

MVCC 有沒(méi)有解決幻讀？

幻讀：在一個(gè)事務(wù)中使用相同的 SQL 進(jìn)行兩次讀取，第二次讀取到了其他事務(wù)新插入的行。
例如：

1）事務(wù) 1 第一次查詢：select * from user where id < 10 時(shí)查到了 id = 1 的數(shù)據(jù)

2）事務(wù) 2 插入了 id = 2 的數(shù)據(jù)

3）事務(wù) 1 使用同樣的語(yǔ)句第二次查詢時(shí)，查到了 id = 1、id = 2 的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了幻讀。

談到幻讀，首先我們要引入“當(dāng)前讀”和“快照讀”的概念。

• 快照讀：生成一個(gè)事務(wù)快照（ReadView），之后都從這個(gè)快照獲取數(shù)據(jù)。普通 select 語(yǔ)句就是快照讀。
• 當(dāng)前讀：讀取數(shù)據(jù)的最新版本。常見的 update/insert/delete、還有 select ... for update、select ... lock in share mode 都是當(dāng)前讀。

對(duì)于快照讀，MVCC 因?yàn)閺?ReadView 讀取，所以必然不會(huì)看到新插入的行，所以天然就解決了幻讀的問(wèn)題。

而對(duì)于當(dāng)前讀的幻讀，MVCC 是無(wú)法解決的。需要使用 Gap Lock 或 Next-Key Lock（Gap Lock + Record Lock）來(lái)解決。

其實(shí)原理也很簡(jiǎn)單，用上面的例子稍微修改下以觸發(fā)當(dāng)前讀：

select * from user where id < 10 for update

當(dāng)使用了 Gap Lock 時(shí)，Gap 鎖會(huì)鎖住 id < 10 的整個(gè)范圍，因此其他事務(wù)無(wú)法插入 id < 10 的數(shù)據(jù)，從而防止了幻讀。

到此這篇關(guān)于MySQL的多版本并發(fā)控制MVCC的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL多版本并發(fā)控制MVCC內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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