mysql - 第11课 - MVCC多版本并发控制机制原理 看了就懂

导图（用于总结和复习）

MVCC (Multi-Version Concurrency Control)（多版本并发控制机制）

Mysql在可重复度事务隔离级别下，同样的sql在同一事务下多次执行查询结果相同，就算有其他事务修改数据，也不会影响当前事务的查询结果。这个隔离性就是靠MVCC(Multi-Version Concurrency Control)机制来保证的。

Mysql在读已提交和可重复读隔离级别下都实现了MVCC机制。但是实现原理不大一样，在读已提交级别是每次select生成一个版本，在可重复读是第一次select生成一个版本。

undo日志版本链与read view机制详解

undo日志也叫回滚日志。innorDb 默认会在表中加3个隐藏字段：

1.DATA_TRX_ID：最近更新这条数据的事务ID，占6字

2.DATA_ROLL_PTR：存放指向上一个事务版本的指针，占7字节（版本链依赖于这个字段）

3.DB_ROW_ID：主键id，占6字节（表没有设置主键时会自动生成一个隐藏的主键id列）

一条数据被 增、删、改 操作后都会生成一条记录存放在 undo log 中（注意读不会生产记录），然后用DATA_ROLL_PTR指向上一个版本，形成一个历史版本链。

        read view（一致性视图）。在可重复读隔离级别，当事务开启，执行任何查询sql时会生成当前事务的一致性视图read-view，该视图在事务结束之前都不会变化(如果是读已提交隔离级别在每次执行查询sql时都会重新生成)，这个视图由执行查询时所有未提交事务id数组（数组里最小的id为min_trx_id，创建当前事务的id为 creator_trx_id）、已创建的最大事务id（max_trx_id），事务里的任何sql查询结果需要从对应版本链里的最新数据开始逐条跟read-view做比对从而得到最终的快照结果。

undo日志版本链与read-view对比规则如下：

1. 如果被访问的事务id与 creator_trx_id 相等，则说明此时查询的是自己修改过的记录，返回该记录。（被访问id = 当前事务id，可用）
2. 如果被访问的事务id比 min_trx_id 要小，则说明该事务在当前事务生成 read-view 前已提交，可以返回该记录。(被访问id < 最小id，可用)
3. 如果被访问的事务id比 max_trx_id 要大，则说明该事务在当前事务生成 read-view 之后才开启，需要在undo日志版本链里继续对比下一条事务。(被访问id > 最大id，不可用)
4. 如果被访问的事务id在min_trx_id 与 max_trx_id 之间，先检查该事务id是否包含在 read-view 中，如果没包含，说明该事务已提交，可用返回记录。如果没包含在 read-view 中，那么说明该事务未提交，继续对比下一条事务。（如果 最小id<被访问事务id<最大id，先判断是否在read-view中，如果在则可用，不走则继续对比）。

实例讲解

测试数据脚本：

CREATE TABLE `t_version` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `ver` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

insert into t_version(ver) values (1);

下面从一个实例开始讲解MVCC的过程。注意当前隔离级别为可重复度

MySQL中有三种开启事务的方式：

1. begin
2. start transaction
3. start transaction with consistent snapshot

前两种方式，MySQL执行后不会马上创建视图，是在执行第一条select语句时才会创建，第三种方式MySQL执行后会马上创建视图。

假设初始化表t_version ，id=1, ver=1 的事务id为1

在T4时刻，事务8修改修改了ver = ver + 1，此时ver=2。于是 undo log 日志版本链记录如下：

在T6时刻，事务5查询id=1的记录。事务5开启事务时事务8还未启动，所以事务5的read-view为[3, 5]。
此时read-view中的参数为：
最小事务id：min_trx_id = 3
创建当前事务id：idcreator_trx_id = 5
最大事务id：max_trx_id = 5
接下来按照上面说的undo日志版本链与read-view对比规则进行对比：
第1步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=8，比最大事务id：max_trx_id=5要大 ，满足第三条，继续对比下一条日志。
第2步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=1，比最小事务id：min_trx_id = 3要小，满足第二条，返回DATA_TRX_ID=1的记录。

在T7时刻，事务5修改修改了ver = ver + 1，注意修改操作与快照无关，那个是由写锁控制的，想明白写锁看我上一篇。所以此时ver=3。于是 undo log 日志版本链记录如下：

在T8时刻，事务5查询id=1的记录。因为是可重复度级别，事务5的read-view保持不变为[3, 5]。
此时read-view中的参数为：
最小事务id：min_trx_id = 3
创建当前事务id：idcreator_trx_id = 5
最大事务id：max_trx_id = 5
接下来按照上面说的undo日志版本链与read-view对比规则进行对比：
第1步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=5，创建当前事务id：idcreator_trx_id = 5 ，满足第一条，查询的这条记录有被自己修改过，直接返回DATA_TRX_ID=5的记录。

在T9时刻，事务3查询 id=1 的记录。事务3开启事务时的read-view为[3]。
此时read-view中的参数为：
最小事务id：min_trx_id = 3
创建当前事务id：idcreator_trx_id = 3
最大事务id：max_trx_id = 3
接下来按照上面说的undo日志版本链与read-view对比规则进行对比：
第1步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=5，比最大事务id：max_trx_id = 3要大 ，满足第三条，说明该被访问的事务在当前事务生成read-view之后开启，继续对比下一条事务。
第2步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=8，同上
第3步：被访问的事务id：DATA_TRX_ID=1，比最小事务id：min_trx_id = 3要小，满足第二条，返回DATA_TRX_ID=1的数据。

看到这里相信原理都会了。另外mysql会判断把不需要的 undo log 清理掉，不会一直积累undo日志撑爆磁盘的。