Mysql的MVCC | 滚~韬的博客

什么是MVCC

MVCC，全称 Multi-Version Concurrency Control ，即多版本并发控制。mvcc，它是一种并发控制方法，一般在数据库管理系统中，实现数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。

总结：主要为了提升并发性能

为什么需要MVCC

数据库原生的锁
最原生的锁，锁住一个资源后会禁止其他任何线程访问同一个资源。但是很多应用的一个特点都是读多写少的场景，很多数据的读取次数远大于修改的次数，而读取数据间互相排斥显得不是很必要。

读写锁的出现
读锁和读锁之间不互斥，而写锁和写锁、读锁都互斥。这样就很大提升了系统的并发能力。之后人们发现并发读还是不够

mvcc概念出现
能不能让读写之间也不冲突的方法，就是读取数据时通过一种类似快照的方式将数据保存下来，这样读锁就和写锁不冲突了，不同的事务session会看到自己特定版本的数据。当然快照是一种概念模型，不同的数据库可能用不同的方式来实现这种功能

MVCC适用于的事务隔离级别

MVCC只在 READ COMMITTED (读取已提交) 和 REPEATABLE READ (可重复读) 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别够和MVCC不兼容, 因为 READ UNCOMMITTED (读取未提交) 总是读取最新的数据行, 而不是符合当前事务版本的数据行。而 SERIALIZABLE (可串行化) 则会对所有读取的行都加锁。

MVCC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。

3个隐式字段
1
`DB_TRX_ID`, `DB_ROLL_PTR`, `DB_ROW_ID
列名长度（字节）作用

DB_TRX_ID 6 插入或更新行的最后一个事务的事务标识符。（删除视为更新，将其标记为已删除）

DB_ROLL_PTR 7 写入回滚段的撤销日志记录（若行已更新，则撤销日志记录包含在更新之前重建行内容所需的信息）

DB_ROW_ID 6 行标识（隐藏单调自增id）

比如:

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 18 1 空空

DB_ROW_ID 是数据库默认为该行记录生成的唯一隐式主键，DB_TRX_ID 是当前操作该记录的事务 ID ,而 DB_ROLL_PTR 是一个回滚指针，用于配合 undo日志，指向上一个旧版本

事务A：对数据进行了修改（将name中的张三改为李四）

第一步：用排他锁锁定这一条记录

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 18 1 空空

第二步：UNDOLOG会记录日志，作为旧记录，既在 undo log 中有当前行的拷贝副本

UNDO_LOG

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 18 1 空空

第三步：将回滚指针的值copy到UNDOLOG中

UNDO_LOG

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR(这就是存储回滚指针的值)

1 张三 18 1 空 ox29349384

第四步：修改当前的name值并且修改隐藏字段的事务 ID 为当前事务 1的 ID, 我们默认从 1 开始，之后递增，回滚指针指向拷贝到 undo log 的副本记录，既表示我的上一个版本就是它

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR(这就是存储回滚指针的值)

1 李四 18 1 1 ox29349384

事务B：事务A修改但未提交，同时对事务B也对该行数据做了修改

下表就是事务B做出的改变（改变的是年龄）

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 30 1 2 ox23874982

上表的ox23874982指的地址是下表的地址

UNDO_LOG

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 18 1 1 ox29349384

上表的ox29349384指的地址是下表的地址

id name age DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

1 张三 18 1 空空

所以总结:

如果有当前事务，最早事务，最晚事务

最早事务ID<当前事务ID<最晚事务ID

事务的排他锁形式修改数据

修改之前先把数据放到undolog，通过回滚指针关联

失败了从undolog回滚

列名	长度（字节）	作用
DB_TRX_ID	6	插入或更新行的最后一个事务的事务标识符。（删除视为更新，将其标记为已删除）
DB_ROLL_PTR	7	写入回滚段的撤销日志记录（若行已更新，则撤销日志记录包含在更新之前重建行内容所需的信息）
DB_ROW_ID	6	行标识（隐藏单调自增id）

id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	18	1	空	空

id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	18	1	空	空

UNDO_LOG
id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	18	1	空	空

UNDO_LOG
id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR(这就是存储回滚指针的值)
1	张三	18	1	空	ox29349384

id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR(这就是存储回滚指针的值)
1	李四	18	1	1	ox29349384

id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	30	1	2	ox23874982

UNDO_LOG
id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	18	1	1	ox29349384

id	name	age	DB_ROW_ID	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
1	张三	18	1	空	空

undo日志

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

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
在不考虑redo log 的情况下利用undo log工作的简化过程为：

序号动作

1 开始事务

2 记录数据行数据快照到undolog

3 更新数据

4 将undolog写到磁盘

5 将数据写到磁盘

6 提交事务

1）为了保证数据的持久性数据要在事务提交之前持久化

2）undo log的持久化必须在在数据持久化之前，这样才能保证系统崩溃时，可以用undo log来回滚事务

序号	动作
1	开始事务
2	记录数据行数据快照到undolog
3	更新数据
4	将undolog写到磁盘
5	将数据写到磁盘
6	提交事务

执行流程如下：

*一、比如一个有个事务插入 persion 表插入了一条新记录，记录如下，name 为小明 , age 为 10 岁，*隐式主键*是 1，*事务 ID*和*回滚指针*，我们假设为 NULL*

二、现在来了一个事务 1对该记录的 name 做出了修改，改为小红

在事务 1修改该行(记录)数据时，数据库会先对该行加排他锁

然后把该行数据拷贝到 undo log 中，作为旧记录，既在 undo log 中有当前行的拷贝副本

Undo日志

拷贝完毕后，修改该行name为小红，并且修改隐藏字段的事务 ID 为当前事务 1的 ID, 我们默认从 1 开始，之后递增，回滚指针指向拷贝到 undo log 的副本记录，既表示我的上一个版本就是它

上个表的回滚指针地址指的是下个表

事务提交后，释放锁