MVVC学习的一点理解

ＭVCC

全名叫做：多并发版本并行（concurrent）控制

是一种并发控制方法

再MySQL InnoDB的实现主要是为了提高数据库并发性能，处理读-写冲突

MVCC知识一个抽象概念，而在MySQL中，快照读就是MySQL实现MVCC模型的一个非阻塞读功能（相对而言，当前读就是悲观锁的具体实现）

当前读和快照读

• 当前读：加悲观锁

  • select lock in share mode

  • select for update

  • update/insert/delete

• 快照读

  • 不加锁的select就是快照读，即不加锁的非阻塞读

  • 快照读的实现是基于MVCC（可以认为其是行锁的一个变种，很多情况下避免了加锁操作）

  • 由于是基于多版本，快照读读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是历史版本

MVCC的能解决的问题

数据库并发三种场景

• 读-读：不需要并发控制

• 读-写：隔离性问题，脏读，幻读，不可重复读

• 写-写：可能存在更新丢失问题，需要加悲观锁或者乐观锁

MVCC就是用来解决读-写冲突的无锁并发控制

• 为事务分配单项增长的时间戳，为每个修改保存一个版本

• 版本与事务时间戳关联，读操作只读事务开始前数据库的快照

• 可以解决脏读，幻读，不可重复读等读写隔离问题，但是不能解决更新丢失问题（写写隔离）

MVCC的实现原理

其实现大概依赖三部分

• 3个隐式字段：每一行除了用户自定义的字段外，还有数据库隐式定义的，用来记录事务的时间戳

  • DB_TRX_ID：最近一次修改这条记录的事务ID

  • DB_ROLL_PTR：回滚指针，指向这条记录的上一个版本（指向undo日志里）

  • DB_ROW_ID：隐含的自增id（隐藏逐渐），如果没有主键，InnoDB会自动以这个字段产生一个聚簇索引

• undo日志：主要分为两种

  • 插入undo日志，事务提交之后就可以丢掉的，因为没有读写冲突，这部分只负责事务回滚

  • update undo日志，包括update和delete，因为有读写冲突，所以还要另外负责处理读写冲突

• Read View：读视图，其实就是所谓的快照

  • 每个事务在开启的时候都会被分配一个id（自增）

  • 在事务进行快照读的时候产生Read View，记录并维护系统当前活跃事务的id

  • Read View主要是用来做可见性判断的，执行快照读的时候来判断当前事务能看到哪个版本的数据，有可能是最新版本，也有可能是undo log中某个旧版本

  • 维护四个内容

    • id_list生成快照时，系统中活跃的事务id列表

    • m_trx_id：当前活跃事务最小的id

    • max_trx_id：下一个将要分配的事务id

    • creator_trx_id：声称该ReadView事务的事务id

第一次快照读某个数据的时候生成Read View（快照），然后之后每次再读取这行数据的时候，都会根据之前生成的这个快照来判断版本号，确定哪个版本是可读的，哪个版本是不可读的

当某个事务想要读取某一行数据时，MVCC判断哪个版本对当前事务是可见的过程：

• 从版本链开始获取记录，记为id（查每行记录的DB_TRX_ID，看最后一次修改这行数据的事务)

• 如果这个id==creator_trx_id，说明上一次修改是本事务，可以直接读取

• 如果这个id<min_trx_id，说明上一次修改这行数据的事务已经被提交了（或者说成生成这个版本的时间在生成快照之前），这个版本可以被当前事务访问

• 如果这个id>=max_trx_id，说明上一次修改这行数据的事务在生成Read View之后才开启，这个版本不可以被当前事务访问（否则会造成不可重复读），需要根据链表指针，找到下一个版本，重复这个步骤

• 最后还要查一下是否在活跃事务列表里（因为这个事务可能加载一大一小之前，但是很早之前就commit了，生成快照的时候不活跃，和<min_trx_id的情况是一样的），如果在列表里，说明这个版本是不可访问的，因为这是其他事务未提交的数据

附一张流程图吧

总结一下，事实上快照就相当于记录了一下快照读时各个事务的状态，记录了两个边界情况和一个活跃队列，目的都是为了定位后面读取时的版本号和当前事务的相对时间关系，而版本号的表示是通过最后一次修改该行的事务id和它之后的那条链表

• 如果在生成快照的时候已经提交了，当然没问题，这包括两种情况，小于最小id和不在活跃队列中都是这个情况（我认为最小id是为了减小检查这个list的次数）

• 如果在生成快照的时候还未提交（查版本号找到的最近一次修改该行的事务id发现的），就需要查找undo log上一条记录，直到查找到合适读的版本号

再加一点：

MVVC是用来解决读写隔离的，读写隔离有四个等级，串行化是使用了行锁，读取未提交没有做读写隔离

• read-committed：每次读取的时候都生成Read View，所以可能导致不可重复读

• repeatable read：每次读取都根据第一次快照读的Read View，所以每次都是读取到同一个版本号

参考自：https://blog.csdn.net/zzti_erlie/article/details/110454543?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522166761746016800182734227%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=166761746016800182734227&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-2-110454543-null-null.142^v63^opensearch_v2,201^v3^control_2,213^v1^control&utm_term=MVCC&spm=1018.2226.3001.4187