Mysql专题｜如果早知道MVCC可以这样学，我也不至于被面试官虐的这么惨！

什么是MVCC？

MVCC是Multi-Version Concurrency Control（多版本并发控制）的缩写。

MVCC解决了什么问题？

我们知道在mysql中有四种事务隔离级别：读未提交、读已提交、可重复读和串行读。
在四种隔离级别中，可重复读就是通过MVCC实现的。通过MVCC，能够保证在事务开启后，保证每次读取的数据都是一样的；但是却不能解决幻读的问题，庆幸的是mysql使用间隙锁解决了在可重复读级别下出现的幻读问题。

MVCC实现原理

MVCC主要是借助mysql的undo log和一致性视图(快照)来实现。

undo log 记录了数据在变迁过程中所关联的事务ID；

一致性视图(快照)保存了线程在开启一个事务之后，数据的一个快照点，记录当前事务的状态。

那么MVCC是如何通过undolog 和一致性视图来实现可重复读的呢？

首先我们思考这样一个问题，在可重复读模式下，开启一个事务之后会是什么样的场景：

• 能看到本事务开启前的所有已经提交的事务产生的数据
• 不能看到未提交的事务产生的数据

假设每个事务都有自己的事务ID，并且这个id是递增的，后创建的事务ID大于先创建的事务ID

所以如果想要实现这样一个场景，开启事务后，需要保存以下两个数据状态：

• 未提交的事务作为一个数组 un_commit[]，按顺序排列

• 生成一个下一个即将分配的事务ID MAX_ID

准备工作做好以后，我们先介绍下mysql在新增、删除和修改数据的时候，mysql底层是如何存储的

mysql 如何记录我们增删改的数据？

mysql在底层为undolog 中每条数据都会增加三个伪字段字段：创建事务ID，是否删除标记(默认否)，上一版本指针

数据记录是按照数据更新时间从上往下排的，这里为了书写方便，更换了排列顺序，请注意区分

• 初始结构

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	yang	100	False	空

• 修改 name= zhang

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	yang	100	False	空
1	zhang	200	False	地址1

• 新增id=2

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	yang	100	False	空
1	zhang	200	False	地址1
2	lisi	300	False	空

• 删除id=2

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	yang	100	False	空
1	zhang	200	False	地址1
2	lisi	300	False	空
2	lisi	400	true	地址2

不管新增删除还是修改，都是复制一份数据，而不是在原有数据上操作，这样最终就会形成一个数据链，很适合做快照。

通过上面的描述，大家应该对mysql如何通过undolog存储我们的数据链有了一个大概的认识，现在我们回归正题：MVCC是如何通过undolog 来查找我们的数据，实现可重复读呢？

MVCC是如何查询我们想要的数据，保证可重复读呢？

在前面已经提到过，mysql在开启事务后，会生成一个一致性视图，其实对于程序来说就是记录当前的数据点：

• 未提交的事务做一个数组 un_commit[]，按顺序排列

• 生成一个下次即将分配的事务ID MAX_ID

ok，现在我们利用这两组数据，来查找id为1的数据

假设当前分配的事务ID为300，目前有两个未提交的事务[100,200]，我们现在模拟下查找流程

初始状态

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	yang	50	False	空

A开启事务后，第一次查找

执行了第一条select语句时，系统分配了一个事务ID 300，此时有两个未提交的事务100，200，目前是想要查找id为1的记录

• 比较第一条，提取创建事务id=50，比较后发现创建事务id小于当前事务ID=300，进入下一步
• 判断 创建事务id小于最小的未提交事务id=100，则可以认为当前这条数据是在本事务开启之前就已经提交了，所以返回此条数据。
• 查找完成

此时事务ID=100的修改了id=1 的数据，并且提交了事务

此时的数据长这样：

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	zhang	100	False	地址1
1	yang	50	False	空

A事务此时进行第二次查找

从上往下找

• 提取第一条数据，判断发现创建事务id=100是小于当前事务ID=300，则进入下一个判断
• 判断发现事务id=100 是在 未提交数组[100,200]中，所以对当前事务事务是不可见的，进入下一个判断
• 提取上一个版本指针的地址，定位到数据
• 比较发现当前数据创建的事务id是50，小于最小的未提交事务的id，所以返回此条数据

此时事务ID=200的删除了id=1 的数据，没有提交事务

此时数据长这样：

Id	Name	txc_id	是否删除	上一版本指针
1	zhang	200	true	地址2
1	zhang	100	False	地址1
1	yang	50	False	空

A事务此时进行第二次查找

此次查找过程和上面一样，最终定位到事务id=50时产生的数据记录

A事务进行了update操作后，会更新数据视图

未提交数组:[200],当前预分配的事务ID=400

A开启事务后，进行第一次查询

生成数据视图保存点：
未提交数组:[200],当前预分配的事务ID=400

• 从第一条开始比较，发现事务Id=200在 未提交事务的数组中，则根据地址2找到下面一条记录
• 创建事务id=100 小于最小的未提交事务id=200，则返回此条数据。

注意：在所有查找过程中，匹配到最终可见的数据后，还需要判断数据的删除标记为是否已经标记为删除状态，如果标记为删除状态，则不返回此条数据，并且终止向下查询！！！

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