MySQL的多版本併發控制MVCC的實現

mvcc就是多版本併發控制。

mysql的事務型儲存引擎通過多版本併發控制（mvcc）來提公升併發效能。

可以認為mvcc是行級鎖的乙個變種，但是它在大多數情況下避程式設計客棧免了加鎖操作，同時實現非阻塞的讀操作，因此開銷更低。

mvcc是通過儲存資料在某個時間點的快照來實現的，核心思想就是儲存資料的歷史版本，通過對資料行的多個版本管理來實現資料庫的併發控制。

這樣我們就可以通過比較版本號決定資料是否顯示出來，讀取資料的時候不需要加鎖也可以保證事務的隔離效果。

實際上，innodb 會在每行記錄後面增加三個隱藏字段：

以 rr 級別為例：

每開啟乙個事務時，系統會給該事務分配乙個事務 id，在該事務執行第一個 select 語句的時候，會生成乙個當前時間點的事務快照 readview，主要包含以下幾個屬性：

有了這個 readview，這樣在訪問某條記錄時，只需要按照下邊的步驟判斷記錄的某個版本是否可見：

在進行判斷時，首先會拿記錄的最新版本來比較，如果該版本無法被當前事務看到，則通過記錄的 roll_ptr 找到上乙個版本，重新進行比較，直到找到乙個能被當前事務看到的版本。

而對於刪除，其實就是一種特殊的更新，innodb 用乙個額外的標記位 delete_bit 標識是否刪除。當我們在進行判斷時，會檢查下 delete_bit 是否被標記，如果是，則跳過該版本，通過 roll_ptr 拿到下乙個版本進行判斷。

以上內容是對於 rr 級別來說，而對於 rc 級別，其實整個過程幾乎一樣，唯一不同的是生成 readview 的時機， rr 級別只在事務開始時生成一次，之後一直使用該 readview。而 rc 級別則在每次 select 時，都會生成乙個 readview。

幻讀：在乙個事務中使用相同的 sql 進行兩次讀取，第二次讀取到了其他事務新插入的行。

例如：1）事務 1 第一次查詢：select * from user where id < 10時查到了 id = 1 的資料

2）事務 2 插入了 id = 2 的資料

3）事務 1 使用同樣的語句第二次查詢時，查到了 id = 1、id = 2 的資料，出現了幻讀。

談到幻讀，首先我們要引入「當前讀」和「快照讀」的概念。

對於快照讀，mvcc 因為從 readview 讀取，所以必然不會看到新插入的行，所以天然就解決了幻讀的問題。

而對於當前讀的幻讀，mvcc 是無法解決的。需要使用 gap lock 或 next-key lock（gap lock + record lock）來解決。

其實原理也很簡單，用上面的例子稍微修改下以觸發當前讀：

select * from user where id < 10 for update

當使用了 gap lock 時，gap 鎖會鎖住 id < 10 的整個範圍，因此其他事務無法插入 id < 10 的資料，從而防止了幻讀。