mvcc详解

• 1 mvcc是什么？

阿里数据库内核2017/12月报

多版本控制: 指的是一种提高并发的技术。最早的数据库系统，只有读读之间可以并发，读写，写读，写写都要阻塞。引入多版本之后，只有写写之间相互阻塞，其他三种操作都可以并行，这样大幅度提高了InnoDB的并发度。在内部实现中，与Postgres在数据行上实现多版本不同，InnoDB是在undolog中实现的，通过undolog可以找回数据的历史版本。找回的数据历史版本可以提供给用户读(按照隔离级别的定义，有些读请求只能看到比较老的数据版本)，也可以在回滚的时候覆盖数据页上的数据。在InnoDB内部中，会记录一个全局的活跃读写事务数组，其主要用来判断事务的可见性。
MVCC是一种多版本并发控制机制。

mvcc小结如下：

*   MVCC是被Mysql中 `事务型存储引擎InnoDB` 所支持的;
*   **应对高并发事务, MVCC比`单纯的加锁`更高效**;
*   MVCC只在 `READ COMMITTED` 和 `REPEATABLE READ` 两个隔离级别下工作;
*   MVCC可以使用 `乐观(optimistic)锁` 和 `悲观(pessimistic)锁`来实现;
*   各数据库中MVCC实现并不统一
*   但是书中提到 "InnoDB的MVCC是通过在每行记录后面保存**两个隐藏的列**来实现的"(网上也有很多此类观点), 但其实并不准确, 可以参考[MySQL官方文档](https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-multi-versioning.html), 可以看到, InnoDB存储引擎在数据库每行数据的后面添加了**三个字段**, 不是两个!!

• 2 MVCC是为了解决什么问题?
  大家都应该知道,锁机制可以控制并发操作,但是其系统开销较大,而MVCC可以在大多数情况下代替行级锁,使用MVCC,能降低其系统开销.
• 3 MVCC实现
  MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的. 不同存储引擎的MVCC. 不同存储引擎的MVCC实现是不同的,典型的有乐观并发控制和悲观并发控制.
• 4 MVCC 具体实现分析
  下面,我们通过InnoDB的MVCC实现来分析MVCC使怎样进行并发控制的.
  InnoDB的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，分别保存了这个行的创建时间，一个保存的是行的删除时间。这里存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号(可以理解为事务的ID)，没开始一个新的事务，系统版本号就会自动递增，事务开始时刻的系统版本号会作为事务的ID.下面看一下在REPEATABLE READ隔离级别下,MVCC具体是如何操作的.

而InnoDB实现MVCC的方式是:

• 事务以排他锁的形式修改原始数据

• 把修改前的数据存放于undo log，通过回滚指针与主数据关联

• 修改成功（commit）啥都不做，失败则恢复undo log中的数据（rollback）

• 乐观锁和悲观锁

1 悲观锁
    1、排它锁，当事务在操作数据时把这部分数据进行锁定，直到操作完毕后再解锁，其他事务操作才可操作该部分数据。这将防止其他进程读取或修改表中的数据。
    2、实现：大多数情况下依靠数据库的锁机制实现
  实现方式：
  一般使用 select ...for update 对所选择的数据进行加锁处理，例如select * from account where name=”Max” for update， 这条sql 语句锁定了account 表中所有符合检索条件（name=”Max”）的记录。本次事务提交之前（事务提交时会释放事务过程中的锁），外界无法修改这些记录。
2 乐观锁
  实现方式：
    1、如果有人在你之前更新了，你的更新应当是被拒绝的，可以让用户重新操作。
    2、实现：大多数基于数据版本（Version）记录机制实现
  具体可通过给表加一个版本号或时间戳字段实现，当读取数据时，将version字段的值一同读出，数据每更新一次，对此version值加一。当我们提交更新的时候，判断当前版本信息与第一次取出来的版本值大小，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等，则予以更新，否则认为是过期数据，拒绝更新，让用户重新操作。

这样看起来项目中ideainfo表用的version字段就是通过代码级别实现的乐观锁的控制。

参考：
1 轻松理解MYSQL MVCC实现机制
2 MySQL-InnoDB-MVCC多版本并发控制
3 MySQL悲观锁&&乐观锁（并发控制）