MVCC多版本并发控制

# MVCC多版本并发控制 MVCC，全称Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。 MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了「 提高数据库并发性能，用更好的方式去处理读-写冲突，做到即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读 」 ## 当前读和快照读 >i 当前读像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它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。 >i 快照读像不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读；快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读；之所以出现快照读的情况，是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于多版本并发控制，即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种，但它在很多情况下，避免了加锁操作，降低了开销；既然是基于多版本，即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是之前的历史版本说白了MVCC就是为了实现读-写冲突不加锁，而这个读指的就是快照读, 而非当前读，当前读实际上是一种加锁的操作，是悲观锁的实现 MVCC模型在MySQL中的具体实现则是由 3个隐式字段，undo日志，Read View 等去完成的，具体可以看下面的MVCC实现原理 ## MVCC有什么好处，解决了什么问题多版本并发控制（MVCC）是一种用来「 解决读-写冲突的无锁并发控制 」，也就是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，读操作只读该事务开始前的数据库的快照。所以MVCC可以为数据库解决以下问题 - 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的目的就是多版本并发控制，在数据库中的实现，就是为了解决读写冲突，它的实现原理主要是依赖记录中的 3个隐式字段，undo日志 ，Read View 来实现的。所以我们先来看看这个三个point的概念 ### 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 >w 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 >w 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） >w 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产生一个聚簇索引实际还有一个删除flag隐藏字段, 既记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了 ### undo日志 undo log主要分为两种： >s insert undo log 代表事务在insert新记录时产生的undo log, 只在事务回滚时需要，并且在事务提交后可以被立即丢弃 >s update undo log 事务在进行update或delete时产生的undo log; 不仅在事务回滚时需要，在快照读时也需要；所以不能随便删除，只有在快速读或事务回滚不涉及该日志时，对应的日志才会被purge线程统一清除作者：爱情小傻蛋链接：https://www.jianshu.com/p/8845ddca3b23 来源：简书著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 ### Read View(读视图) 什么是Read View，说白了Read View就是事务进行快照读操作的时候生产的读视图(Read View)，在该事务执行的快照读的那一刻，会生成数据库系统当前的一个快照，记录并维护系统当前活跃事务的ID(当每个事务开启时，都会被分配一个ID, 这个ID是递增的，所以最新的事务，ID值越大) 所以我们知道 Read View主要是用来做可见性判断的, 即当我们某个事务执行快照读的时候，对该记录创建一个Read View读视图，把它比作条件用来判断当前事务能够看到哪个版本的数据，既可能是当前最新的数据，也有可能是该行记录的undo log里面的某个版本的数据。 Read View遵循一个可见性算法，主要是将要被修改的数据的最新记录中的DB_TRX_ID（即当前事务ID）取出来，与系统当前其他活跃事务的ID去对比（由Read View维护），如果DB_TRX_ID跟Read View的属性做了某些比较，不符合可见性，那就通过DB_ROLL_PTR回滚指针去取出Undo Log中的DB_TRX_ID再比较，即遍历链表的DB_TRX_ID（从链首到链尾，即从最近的一次修改查起），直到找到满足特定条件的DB_TRX_ID, 那么这个DB_TRX_ID所在的旧记录就是当前事务能看见的最新老版本; ## 参考资料 [1、MVCC多版本并发控制](https://www.jianshu.com/p/8845ddca3b23) [2、MVCC浅析](https://blog.csdn.net/chosen0ne/article/details/18093187) [3、乐观锁、悲观锁和MVCC，今天让你一次搞懂](https://database.51cto.com/art/202010/629317.htm) [4、面试官：谈谈你对Mysql的MVCC的理解？](https://baijiahao.baidu.com/s?id=1629409989970483292&wfr=spider&for=pc) [5、Mysql中MVCC的使用及原理详解](https://www.cnblogs.com/shujiying/p/11347632.html)