Myql 系列--MVCC

什么是MVCC

MVCC，全称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，在编程语言中实现事务内存。

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。

举个例子，程序员A正在读数据库中某些内容，而程序员B正在给这些内容做修改（假设是在一个事务内修改，大概持续10s左右），A在这10s内 则可能看到一个不一致的数据，在B没有提交前，如何让A能够一直读到的数据都是一致的呢

有几种处理方法：

• 第一种：基于锁的并发控制，程序员B开始修改数据时，给这些数据加上锁，程序员A这时再读，就发现读取不了，处于等待情况，只能等B操作完才能读数据，这保证A不会读到一个不一致的数据，但是这个会影响程序的运行效率。

• 还有一种就是：MVCC，每个用户连接数据库时，看到的都是某一特定时刻的数据库快照，在B的事务没有提交之前，A始终读到的是某一特定时刻的数据库快照，不会读到B事务中的数据修改情况，直到B事务提交，才会读取B的修改内容。

当前读

当前读一定是读取的是记录的最新版本，select lock in share mode(共享锁)，select for update，update，insert，delete这些操作都是一种当前读。读取时要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录加锁

快照读

不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读，快照读的出现是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于MVCC，MVCC可以认为是行锁的一个变种，避免了加锁操作，降低开销，既然MVCC是多版本并发控制，字面上意思都知道了，可能读取到的并不一定是数据的最新版本。这里想一个问题，如果进行数据值的插入的时候，除了保留最新结果外，还会有很多历史版本，历史版本都存在undolog里，磁盘上，回滚的时候只需要找到当前行的上一个版本的数据就行了。当前行的历史版本数据存在undolog里，从undolog里取到当前行的结果返回就ok了

实现原理

MVCC（多版本并发控制）指的是维持一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突，快照读是MySQL为实现MVCC的一个非阻塞的读功能，MVCC模块在MySQL中的具体实现是由三个隐式字段、undolog、read view 这三个组件来实现的。 说白了MVCC就是为了实现读(select)-写冲突不加锁，而这个读指的就是快照读, 而非当前读，当前读实际上是一种加锁的操作，是悲观锁的实现。

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，为每一个修改保存一个版本，版本与事务时间错关联，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、并发读写DB时候，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、解决了脏读，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。

每行记录除了我们自定义的字段外，还有数据库隐式定义的DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR、DB_ROW_ID等字段

• DB_TRX_ID: 6byte，最近修改(修改/插入)事务ID：记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID

• DB_ROLL_PTR: 7byte，回滚指针，指向这条记录的上一个版本（存储于rollback segment里）

• DB_ROW_ID: 6byte，隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键，InnoDB会自动以DB_ROW_ID产生一个聚集索引