Mysql的MVCC机制与Undo Log日志

MVCC，全称是Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问

目录

一、读的几种情况

• 1、当前读
• 2、快照读

二、MVCC

• 1、MVCC解决的问题
• 2、Undo Log 机制

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一、读的几种情况

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MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了提高数据库并发性能，用更好的方式去处理读写冲突，做到即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读

1、当前读

select lock in share mode(共享锁)、select for update 、 update、insert 、delete(排他锁)这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁

2、快照读

不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读，提高数据库的并发查询能力；快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读；之所以出现快照读的情况，是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于多版本并发控制，即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种，但它在很多情况下，避免了加锁操作，降低了开销；既然是基于多版本，即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是之前的历史版本

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二、MVCC

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1、MVCC解决的问题

数据库并发场景有三种，分别为：

​ 　　1、读读：不存在任何问题，也不需要并发控制

​ 　　2、读写：有线程安全问题，可能会造成事务隔离性问题，可能遇到脏读、幻读、不可重复读

​ 　　3、写写：有线程安全问题，可能存在更新丢失问题

MVCC是一种用来解决读写冲突的无锁并发控制，也就是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，读操作只读该事务开始前的数据库的快照，所以MVCC可以为数据库解决以下问题：

1、在并发读写数据库时，可以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
2、解决脏读、幻读、不可重复读等事务隔离问题，但是不能解决更新丢失问题

2、Undo Log 机制

Undo log的字面意思是撤销操作的日志，指的是使mysql中的数据回到某个状态。在事务开启中（Undo Log是InnerDB独有的），mysql会将待修改的记录保存到Undo Log中。如果数据库崩溃或者事务需要回滚时，mysql可以通过利用Undo log日志，将数据库中的事务回滚到之前的状态。mysql新增、修改、删除数据时，在事务开启前，就会将信息写入Undo Log中，事务提交时，并不会立刻删除Undo Log，InnoDB存储引擎会将事务对应的Undo Log放入待删除列表中，之后会通过后台的purge thread对待删除的列表进行删除操作处理。

注意的是Undo log是一种逻辑日志，记录的是一种逻辑过程。比如mysql执行delete操作，Undo log就会记录一个insert操作；mysql执行一个insert操作，Undo Log就会记录一个delete操作；mysqlk执行update操作，Undo Log记录一个相反的update操作。

Undo Log以段的方式来管理记录日志信息，在InnoDB存储引擎的数据文件中，包含了一种rollback segment的回滚段，内部包含了1024个undo log segment 。

Undo Log实现了事务的原子性和多版本并发控制（MVCC）。原子性——Mysql出现了错误、或者手动执行了事务的回滚，Undo Log会将数据库中的数据恢复到之前的状态。下图是Undo log实现多版本并发控制，事务A未提交之前，undo log保存了未提交之前的版本，事务B读取的是之前的版本信息。

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