MVCC

1.MVCC功能

MVCC（多版本并发控制）是 MySQL InnoDB 实现高并发读写的核心机制，它通过保存数据的多个版本来实现读写不阻塞，提高了数据库的并发性能。

2 MVCC核心思想

"MVCC 的核心思想是：为每个事务创建一个数据快照，不同事务看到的数据版本可能不同。这样就实现了：

• 读不阻塞写：读取历史版本

• 写不阻塞读：修改创建新版本

• 避免了大量的锁竞争"

2. 关键组成部分

"MVCC 主要依赖于三个关键部分：

① 隐藏字段：

• DB_TRX_ID：最近修改的事务ID

• DB_ROLL_PTR：指向 undo log 的回滚指针

• DELETE_BIT：删除标记

② ReadView（读视图）：
相当于事务的快照，包含：

• m_ids：当前活跃事务ID列表

• min_trx_id：最小活跃事务ID

• max_trx_id：最大分配事务ID+1

③ Undo Log（回滚日志）：
存储数据的历史版本，形成版本链"

3. 工作流程

"以 SELECT 查询为例：

1. 首先获取当前事务的 ReadView

2. 读取数据行的最新版本

3. 检查该版本的 DB_TRX_ID：

   • 如果小于 min_trx_id：可见（事务已提交）

   • 如果大于等于 max_trx_id：不可见（事务后开始）

   • 如果在 m_ids 中：不可见（事务进行中）

   • 否则：可见

4. 如果不可见，通过 DB_ROLL_PTR 找到 undo log 中的上一个版本，重复判断"

4. 不同隔离级别的差异

"不同隔离级别下 MVCC 的表现不同：

• RC（读已提交）：每次 SELECT 都生成新 ReadView

• RR（可重复读）：事务第一次 SELECT 时生成 ReadView，后续复用

• RU（读未提交）：直接读最新数据，不用 MVCC

• Serializable（串行化）：退化为加锁读写，不用 MVCC"

5、实际事务场景演示（隔离级别：可重复读）

 

假设系统初始事务 ID 从 100 开始分配，执行以下 3 个事务：

事务 1（读事务，TRX_ID=100）

sql

BEGIN; -- 事务启动，分配 TRX_ID=100
-- 第一次查询 user 表
SELECT * FROM user WHERE id=1; -- 结果：name=Alice, age=20

• 生成 Read View1：此时无其他活跃事务，m_ids=[]，min_trx_id=100，max_trx_id=101。
• 版本判断：行数据的 DB_TRX_ID 为插入时的事务 ID（假设为 99），满足 99 < 100，可见，返回结果。

事务 2（写事务，TRX_ID=101）

在事务 1 未提交时，执行事务 2：

sql

BEGIN; -- 分配 TRX_ID=101
UPDATE user SET age=22 WHERE id=1; -- 修改 id=1 的数据
-- 此时事务 2 未提交

• 版本链变化：更新操作会将旧版本（age=20，DB_TRX_ID=99）写入 undo log，新版本（age=22，DB_TRX_ID=101）留在数据页，DB_ROLL_PTR 指向 undo log 中的旧版本。
• 事务 2 未提交，因此新版本的 DB_TRX_ID=101 属于活跃事务，对其他事务不可见。

事务 1 再次查询（同一事务内） 

回到事务 1，执行第二次查询：

sql

-- 事务 1 未提交，再次查询同一数据
SELECT * FROM user WHERE id=1; -- 结果仍为：name=Alice, age=20

• 关键特性：可重复读隔离级别下，事务内仅在第一次查询时生成一次 Read View（Read View1 复用）。如果是读已提交就在每次select是生成新的readview
• 版本判断：新版本的 DB_TRX_ID=101 满足 100 ≤ 101 < 101 不成立，且 101 在当前活跃事务 ID 集合中，因此不可见；转而通过 DB_ROLL_PTR 读取 undo log 中的旧版本（age=20），保证了可重复读。

事务 2 提交，事务 1 第三次查询

sql

-- 先提交事务 2
COMMIT; -- 事务 2 提交，TRX_ID=101 变为非活跃

-- 事务 1 仍未提交，第三次查询
SELECT * FROM user WHERE id=1; -- 结果还是：name=Alice, age=20

• 原因：可重复读隔离级别下 Read View 复用，依旧用 Read View1 判断版本。新版本 DB_TRX_ID=101 满足 100 ≤ 101 < 101 不成立，仍不可见，继续读取旧版本。

事务 1 提交后，新事务查询

sql

-- 提交事务 1
COMMIT;

-- 开启新事务 3（TRX_ID=102）
BEGIN;
SELECT * FROM user WHERE id=1; -- 结果：name=Alice, age=22

• 生成 Read View2：此时无活跃事务，m_ids=[]，min_trx_id=102，max_trx_id=103。
• 版本判断：新版本 DB_TRX_ID=101 < 102，满足可见性规则，返回最新数据。