MySQL MVCC

MySQL MVCC 内容

MVCC（Multi-Version Concurrency Control），即多版本并发控制，是MySQL中InnoDB存储引擎实现的一种并发控制机制。它通过为每个事务维护一个数据快照（ReadView）来实现，允许读写操作并发执行，同时保持数据的一致性和隔离性。MVCC主要依赖于隐藏字段、Undo日志和ReadView来实现。

隐藏字段

在InnoDB中，每条记录除了我们看到的业务字段外，还包含了一些隐藏字段，如：

• DB_TRX_ID：6字节的事务ID，表示最后修改这条记录的事务ID。
• DB_ROLL_PTR：7字节的回滚指针，指向这条记录的上一个版本，保存在Undo日志中。
• DB_ROW_ID（如果表没有主键）：6字节的隐藏主键，用于唯一标识记录。

Undo日志

Undo日志是InnoDB中用于实现MVCC的重要组件之一。它记录了数据被修改前的版本，以便在需要时能够回滚到某个特定的历史版本。Undo日志分为两种：

• Insert Undo日志：在插入操作中生成，由于插入的记录对其他事务不可见，故在事务提交后可直接删除。
• Update/Delete Undo日志：在更新或删除操作中生成，用于支持MVCC和事务回滚，不会在事务提交时立即删除，而是由专门的purge线程处理。

ReadView

ReadView是事务进行快照读时生成的数据读视图，它记录了事务开始时系统中活跃的事务ID列表、最小事务ID、最大事务ID等信息。ReadView用于判断数据版本的可见性。

MVCC 如何解决脏读、幻读、不可重复读问题

脏读（Dirty Read）

脏读是指一个事务读取到了另一个事务未提交的数据。在MVCC中，由于每次查询都是基于事务开始时创建的快照（ReadView），因此无法读取到其他事务未提交的数据，从而避免了脏读。

不可重复读（Nonrepeatable Read）

不可重复读是指在同一事务内，多次读取同一数据集合时，由于其他事务的更新操作，导致读取的数据不一致。MVCC通过为每个事务提供独立的数据快照（ReadView），使得事务内多次查询的结果保持一致，从而避免了不可重复读。

幻读（Phantom Read）

幻读特指在同一事务内，后面的查询比前面的查询多看到了记录，就像产生了幻觉一样。在MySQL的InnoDB存储引擎中，虽然可重复读（Repeatable Read）隔离级别解决了大部分幻读问题（对于快照读），但它仍然不能完全避免幻读，特别是在当前读（如使用SELECT ... FOR UPDATE）的情况下。

然而，通过结合InnoDB的间隙锁（Gap Lock）和Next-Key Lock（一种间隙锁和记录锁的组合），MySQL可以在更高层次上解决幻读问题。间隙锁能够锁定一个范围，防止其他事务在这个范围内插入新记录，从而避免了幻读。

总结

MVCC是MySQL中InnoDB存储引擎实现并发控制的核心机制，它通过维护数据的多个版本来实现读写操作的并发执行，同时保持数据的一致性和隔离性。MVCC通过隐藏字段、Undo日志和ReadView等组件，有效地解决了脏读、不可重复读和幻读等问题，提高了数据库的并发性能和数据的一致性。

在使用MVCC时，建议结合InnoDB存储引擎、适当的事务隔离级别以及合理的事务控制机制，以确保数据的一致性和并发性。