MVCC多版本并发控制

1 什么是MVCC

MVCC，即多版本并发控制。维持一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突。MVCC是为了解决读-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。

在并发读写数据库时，可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。

通过MVCC使得InnoDB事务隔离级别默认达到可重复读(通过MVCC可以在不影响性能的情况下实现可重复读，所以InnoDB才敢把事务隔离级别默认设置为可重复读)。而oracle默认隔离级别还是读已提交。

2 MVCC实现原理

2.1 三个隐藏字段

InnoDB为每行记录都添加了三个隐藏字段

• 隐藏ID
• 事务ID(DB_TRX_ID)
• 回滚指针(DB_ROLL_PTR)

2.2 buff pool和redo log和undo log

InnoDB为了减少磁盘IO次数，提供了Buffer Pool(缓存)，作为访问数据库的缓冲。

• a当从数据库读取数据时，会首先从Buffer Pool中读取，如果Buffer Pool中没有，则从磁盘读取后放入Buffer Pool。
• b当向数据库写入数据时，会首先写入Buffer Pool，Buffer Pool中修改的数据会定期刷新到磁盘中(这一过程称为刷脏)。

Buffer Pool大大提高了读写性能，但是带来了新的问题，如果mysql宕机，数据有丢失的风险，持久性无法保证。

因此，redo log被引来解决这个问题，当数据修改时，除了修改Buffer Pool中的数据，还会在redo log记录这次操作；当事务提交时，会调用fsync接口对redo log进行刷盘。

所有修改先写入redo log，再更新到Buffer Pool，保证了数据不会因宕机而丢失。从而满足了持久性的要求。

undo log:

undo log用于事务回滚，当事务对数据库进行修改时，InnoDB会生成对应的undo log。如果事务回滚，则利用undo log将数据回滚到修改之前的样子

3 MVCC对数据进行更新原理

3.1 初始数据

前6列是数据，后面三个隐藏字段，刚插入时，事务ID和回滚指针都是NULL

3.2 事务1

事务1对数据进行更改时

• 首先对该行加锁
• 写redo log日志
• 旧数据写入undo log日志
• 修改当前行的值，填写事务ID，使回滚指针指向undo log。

3.3 事务2

与事务1相同，记录undo log

MVCC中的多版本，就是指的undo log中的多个版本并存的状态。

当存在事务0，进行的是读操作1，且进行了比较耗时的过程，在此过程中，上面事务1开始并提交，事务2开始并提交，事务0再进行读操作2，第二次读操作读的是undo log中的对应的记录，两次读操作读到的是相同的值，实现了可重复读。在此期间undo log对应的事务ID记录不能被purge线程回收，(purge线程会查询比现在最老的活动事务还早的undo log日志并删除它们，保证undo log不至于太大)。