什么是MVCC？

在InnoDB存储引擎中，MVCC 多版本并发控制(multi versioning), 是对一致性非锁定读的实现，MVCC 是一种用来解决读-写冲突的无锁并发控制，为事务分配单向增长的时间戳，为每个修改保存一个版本，版本与事务时间戳关联，读操作只能读到生成Read View之前已经完成的事务。在并发读写数据库时，可以做到在读操作时不用阻塞写操作，写操作也不用阻塞读操作，提高了数据库并发读写的性能 同时还可以解决 脏读，幻读，不可重复读等事务隔离问题，但不能解决更新丢失问题

MVCC的实现原理

MVCC的实现依赖于3个隐藏字段，read view，undo log。在内部实现中innodb会把数据行中的隐藏字段DB_TRX_ID事务id与read view中的数据进行比较，判断数据的可见性，如果不可见则会通过数据行的DB_ROLL_PTR回滚指针，找到undo log中的历史版本。每个事务能看到的数据库版本可能是不一样的，用户只能读取到生成Read View之前已经提交的事务和该事务本身做的修改。

隐式字段

每行记录除了我们自定义的字段外，还有数据库隐式定义的DB_TRX_ID,DB_ROLL_PTR,DB_ROW_ID等字段
● DB_ROW_ID 6byte, 隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键，InnoDB会自动以DB_ROW_ID产生一个聚簇索引
● DB_TRX_ID 6byte, 最近修改(修改/插入)事务ID：记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID
● DB_ROLL_PTR 7byte, 回滚指针，指向这条记录的上一个版本（存储于rollback segment里）
● DELETED_BIT 1byte, 记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了

Read View (读视图)

Read View就是事务进行快照读操作的时候生产的读视图(Read View) 用于判断数据的可见性。里面保存了对当前事务不可见的其他事务。Read View里面主要包含了重要参数

1. trx_list 生成read view时，还在活跃的事务id
2. up_limit_id // trx_list当中的最小事务id
3. low_limit_id // 生成read view时，数据库还未分配的下一个事务id

具体的比较算法时,把要读取的数据的DB_trx_id宇up_limit_id进行比较，

1. 如果DB_Trx_id<up_limit_id,那么久证明，该数据的最新事务，时在生成read view事务前，因此对当前事务课件
2. 如果DB_trx_id >= low_limit_id ， 证明该数据时生成read view之后产生的，因此不可以见
3. 如果DB_trx_id 在trx_list内，也是不可见的。表示生成read view时，该数据的事务还没有提交

快照读和锁定读

快照读

读取的是数据的一个快照，不一定是最新版本的一个数据

锁定读

读取的是数据的最新，锁定读会对读取到的记录进行加锁

1. select ... lock in share mode
2. select ... for update;
3. insert 、update、delete操作

Undo log

为了回滚而记录的操作日志叫做undo log。比如:

1. insert undo log ：指在 insert 操作中产生的 undo log。因为 insert 操作的记录只对事务本身可见，对其他事务不可见，故该 undo log 可以在事务提交后直接删除。不需要进行 purge 操作
   ● update 的时候会把数据的旧值记录下来
2. update undo log ：update 或 delete 操作中产生的 undo log。该 undo log可能需要提供 MVCC 机制，因此不能在事务提交时就进行删除。提交时放入 undo log 链表，等待 purge线程 进行最后的删除

判断数据的可见性

在 InnoDB 存储引擎中，创建一个新事务后，执行每个 select 语句前，都会创建一个快照（Read View），快照中保存了当前数据库系统中正处于活跃（没有 commit）的事务的 ID 号。其实简单的说保存的是系统中当前不应该被本事务看到的其他事务 ID 列表（即 m_ids）。当用户在这个事务中要读取某个记录行的时候，InnoDB 会将该记录行的 DB_TRX_ID 与 Read View 中的一些变量及当前事务 ID 进行比较，判断是否满足可见性条件

RC 和 RR 隔离级别下 MVCC 的差异

在事务隔离级别 RC 和 RR （InnoDB 存储引擎的默认事务隔离级别）下，InnoDB 存储引擎使用 MVCC（非锁定一致性读），但它们生成 Read View 的时机却不同
● 在 RC 隔离级别下的 每次select 查询前都生成一个Read View (m_ids 列表)
● 在 RR 隔离级别下只在事务开始后 第一次select 数据前生成一个Read View（m_ids 列表）

MVCC 解决不可重复读问题

RR隔离级别下，第一次select 的时候生成Read View

MVCC➕Next-key-Lock 防止幻读

InnoDB存储引擎在 RR 级别下通过 MVCC和 Next-key Lock 来解决幻读问题：
1、执行普通 select，此时会以 MVCC 快照读的方式读取数据
在快照读的情况下，RR 隔离级别只会在事务开启后的第一次查询生成 Read View ，并使用至事务提交。所以在生成 Read View 之后其它事务所做的更新、插入记录版本对当前事务并不可见，实现了可重复读和防止快照读下的 “幻读”
2、执行 select...for update/lock in share mode、insert、update、delete 等当前读
在当前读下，读取的都是最新的数据，如果其它事务有插入新的记录，并且刚好在当前事务查询范围内，就会产生幻读！InnoDB 使用 Next-key Lockopen in new window 来防止这种情况。当执行当前读时，会锁定读取到的记录的同时，锁定它们的间隙，防止其它事务在查询范围内插入数据。只要我不让你插入，就不会发生幻读

标签：事务,Read,DB,MVCC,ID,View
来源： https://www.cnblogs.com/amberbar/p/16489042.html