【MySQL】多版本并发控制

一、什么是MVCC

  MVCC是通过数据行的多个版本管理来实现数据库的并发控制。MVCC也就相当于是如何实现在相应的隔离级别下，更好的实现并发。

二、快照读与当前写

  MVCC在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。

2.1、快照读

  快照读，读取的是快照数据。不加锁的简单SELECT都属于快照读。

SELECT * FROM player WHERE ...

  快照读是基于提高并发性能的考虑，实现是基于MVCC，在很多情况下避免了加锁操作，降低了开销。

2.2、当前读

  当前读读取的是记录的最新版本。加锁的场景下对数据进行增删查改都会进行当前读。

三、MVCC实现原理之ReadView

  ReadView的实现依赖于：隐藏字段、Undo Log、Read View

3.1、什么是ReadView

  ReadView就是事务在使用MVCC机制进行快照读操作时产生的读视图。InnoDB为每个事务构造一个数组用来记录并维护系统当前活跃事务的ID。（活跃指的是启动了但没有提交）

3.2、ReadView结构

  ReadView中包含四个重要的内容：

• creator_trx_id：创建这个Read View的事务ID
• trx_ids：生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表
• up_limit_id：活跃的事务中最小的事务ID
• low_limit_id：系统中最大的事务ID（区别于最大的活跃事务ID）

例子：

trx_ids为trx2、trx3、trx5、trx8的集合，此时low_limit_id为trx8+1，up_limit_id为trx2

3.3、设计思路

  在四个隔离级别中，读未提交和串行化这两个隔离级别不需要MVCC。原因在于：

• 读未提交，可以读取未提交事务修改过的数据。所以可以直接读取最新的数据，不需要去读历史版本的数据。
• 串行化，InnoDB规定使用加锁的方式来访问记录，这直接解决了幻读的问题，所以不需要使用MVCC。

  而使用读已提交和不可重复读的隔离级别下，都必须保证读到已经提交了的事务修改过的数据，所以不能直接读取最新版本的记录。所以在ReadView中的主要任务就是判断版本链中哪个版本是当前事务可见的。

3.4、MVCC操作流程

  在查询一条记录的时候，流程如下：

• 1、首先获取事务自己的版本号。
• 2、获取ReadView
• 3、进行查询，然后与ReadView中的事务版本号进行对比。
• 4、如果不符合ReadView规则，则从Undo Log中获取历史快照。
• 5、最后返回符合规则的数据

  如果版本链的最后一个版本也不符合规则，则查询结果不包含该数据。

3.5、ReadView规则

• 如果被访问版本的trx_idx = ReadView的creator_trx_id：当前事务在访问它自己修改过的数据，所以该版本可以被当前事务访问。
• 如果被访问版本的trx_idx < ReadView的up_limit_id：生成该版本的事务已经在当前事务之前提交了，所以该版本可以被当前事务访问。
• 如果被访问版本的trx_idx >= ReadView的low_limit_id：生成该版本的事务已经在当前事务生成Readview后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
• 如果ReadView的up_limit_id <= 被访问版本的trx_idx <= ReadView的low_limit_id：判断trx_id是否在trx_ids链表中：
  • 如果在，表示生成该版本的事务仍然活跃，该版本不可访问
  • 如果不在，表示生成该版本的事务已经提交，该版本可以访问。