MySQL 中实现可重复读（RR）的原理--MVCC

MVCC，多版本并发控制（Multi-Version Conncurrency Control）是mysql中基于乐观锁原理实现的隔离级别的方式。用于实现读已提交和可重复读取隔离级别。
对于MVCC，是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。这两个列，一个保存了行的创建时间（事务ID），一个保存行的删除时间（回滚指针），当然存储的并不是实际的时间值，而是系统版本号（system version number）.每开始一个新的事务，系统版本号都会自动递增，事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号，用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。

MVCC的核心就是 Undo log+ Read-view，“MV”就是通过 Undo log来保存数据的历史版本，实现多版本的管理，“CC”是通过 Read-view来实现管理，通过 Read-view原则来决定数据是否显示。同时针对不同的隔离级别， Read view的生成策略不同，也就实现了不同的隔离级别。

简单说一句话就是：undo log + 版本链 + 比较规则

举例：
如下图，事务 T-100 和 T-120 对表中 id = 1 的数据行做 update 操作，事务 T-130 进行 select 操作。

从图中可以看出，即使 T-100 已经提交修改，三次 select 语句的结果都是“lisi”。
整个过程的流程如下图：

下面详细讲讲流程：

当一个事务第一次执行查询sql时，会生成一致性视图 read-view（快照），它由执行查询时所有未提交事务 id 数组（数组中最小的 id 为 min_id）和已创建的最大事务 id（max_id）组成，查询时从 undo log 中最新的一条记录开始跟 read-view 做对比，如果不符合比较规则，就根据回滚指针回滚到上一条记录继续比较，直到得到符合比较条件的查询结果。对于上面的例子，事务T-130 在第一次执行select 语句时，生成了 read-view 快照，此时未提交的事务id是100，已提交的事务id是120，所以 read-view ：[100],120。

undo log 中记录和 read-view 的比对规则：

1. 如果当前记录的事务id落在绿色部分（trx_id < min_id），表示这个版本是已提交的事务生成的，可读。
2. 如果当前记录的事务id落在红色部分（trx_id > max_id），表示这个版本是由将来启动的事务生成的，不可读。
3. 如果当前记录的事务id落在黄色部分（min_id <= trx_id <= max_id），则分为两种情况：
   • 若当前记录的事务id在未提交事务的数组中，则此条记录不可读；
   • 若当前记录的事务id不在未提交事务的数组中，则此条记录可读。

扩展
1）对于删除的情况
可以认为是update 的特殊情况，会将版本链上最新的数据复制一份，然后将 trx_id 修改成删除操作的 trx_id ，同时在该条记录的头信息（record header）里的（deleted_flag）标记位上写位 true，来表示当前记录已经被删除，在查询时按照上面的规则查到对应的记录，如果deleted_flag 标记为是true，则说明该条记录已被删除，不返回数据。

2）隔离级别 Read Committed 和 Read Repeatable
RC 和 RR 隔离级别都是由 MVCC 实现，区别在于：
RC 隔离级别时，read-view 是每次执行 select 语句时都生成一个；
RR 隔离级别时，read-view 是在第一次执行 select 语句时生成一个，同一事务中后面的所有 select 语句都复用这个 read-view 。