6. MVCC底层原理剖析

6.1 基本概念

当前读

读取的是记录的最新版本。读取时还要保证其他的并发事务不能修改当前记录。会对读取的记录进行加锁。对于我们日常的操作，比如：

select ... lock in share mode; # 共享锁 - 当前读
select ... for update,delete,insert; # 排他锁 - 当前读

以上都是当前读。

快照读

对当前的数据生成一个快照， 后续的数据基于当前数据进行增删改查。

简单的select语句（不加锁）就是快照读。非阻塞读。

Read Committed: 每次select，都生成一个快照读
Repeatable Read：开启事务后，第一个select语句才是快照读的地方
Serializable: 快照读会升级为当前读

MVCC

全称Multi-Version Concurrency Control：多版本并发控制

指维护数据的多个版本，使得读写操作没有冲突，快照读为MySQL实现MVCC提供了一个非阻塞读的功能。

MVCC具体的实现，还需要依赖于数据库记录的二/三个隐式字段, undo log日志, readview

6.2 三个隐式字段

id	name	age	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR	DB_ROW_ID
1	tom	19	当前事务ID	回滚指针	隐式主键

• DB_TRX_ID

  最近修改事务ID，记录更新这条数据记录的事务ID

• DB_ROLL_PTR

  回滚指针，指向这条数据的上一个版本，用于配合undo log

• DB_ROW_ID

  隐藏主键，没有指定主键，会生成该字段

6.3 undo log

回滚日志， 在insert, update, delete的时候产生的。 便于回滚数据。

对于insert操作， 产生的undo log只在回滚时需要，事务提交后，可被立即删除。

对于update和delete操作，产生的undo log不仅在回滚时需要，快照读时也需要，事务提交后不会立即删除。

6.4 Read View

Read View 是快照读SQL执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务（未提交的事务）id。

Read View包含4个核心字段

• m_ids: 当前活跃事务的id集合
• min_trx_id：最小活跃事务id
• max_trx_id：当前最大活跃事务id + 1
• create_trx_id: Read View创建者的事务ID

不同隔离级别， Read View生成的规则不同。

• READ UNCOMMITTED: 不生成

• READ COMMITTED: 在事务中每执行一次快照读时生成Read View

• REPEATABLE READ: 在事务中第一次执行快照读时生成Read View， 后续复用该Read View。

• SERIALIZABLE：不生成

undo log版本链数据访问规则：

• trx_id == create_trx_id : 可以访问该版本数据. 该条件成立说明就是当前事务更改的该数据。
• trx_id < min_trx_id : 可以访问该版本数据。该条件成立，说明更改这条数据的事务已经提交。
• trx_id >= max_trx_id: 不可以访问。 该条件成立， 说明这条数据是现在的Read view生成后的新开事务更改的。
• min_trx_id <= trx_id < max_trx_id: 只有在trx_id不再m_ids的集合中时，这条数据才可以被访问。因为说明这个trx_id的事务已经提交。