MySQL MVCC多版本并发控制

MVCC（Multi-Version Concurrency Control）通过保存数据多个版本，实现读写不阻塞。

MVCC 核心概念

Undo Log 版本链

-- 每条记录包含隐藏字段
-- DB_TRX_ID: 最后修改的事务ID
-- DB_ROLL_PTR: 回滚指针，指向Undo Log中的旧版本
-- DB_ROW_ID: 行ID（无主键时生成）

-- 示例：数据修改过程
INSERT INTO users VALUES (1, '张三');  -- trx_id = 100
UPDATE users SET name = '李四' WHERE id = 1;  -- trx_id = 101
UPDATE users SET name = '王五' WHERE id = 1;  -- trx_id = 102

-- 版本链结构（从新到旧）
-- 当前数据: name='王五', trx_id=102, roll_ptr→undo1
-- undo1: name='李四', trx_id=101, roll_ptr→undo2
-- undo2: name='张三', trx_id=100, roll_ptr→NULL

Read View 结构

Read View 包含：
- m_ids: 创建 Read View 时活跃事务ID列表
- min_trx_id: m_ids 中最小值
- max_trx_id: 下一个待分配事务ID
- creator_trx_id: 创建该 Read View 的事务ID

版本可见性判断

数据版本 trx_id:
1. trx_id < min_trx_id → 可见（已提交）
2. trx_id >= max_trx_id → 不可见（之后新事务）
3. trx_id 在 m_ids 中 → 不可见（活跃未提交）
4. trx_id 不在 m_ids 中且 trx_id < max_trx_id → 可见（已提交）
5. trx_id == creator_trx_id → 可见（自己修改）

RC 与 RR 的 Read View 差异

-- READ COMMITTED: 每次 SELECT 创建新 Read View
-- 事务A                          事务B
START TRANSACTION;               START TRANSACTION;
SELECT * FROM users;             UPDATE users SET name='x';
-- Read View 1                   COMMIT;
SELECT * FROM users;
-- Read View 2，能看到事务B的修改

-- REPEATABLE READ: 第一次 SELECT 创建 Read View，后续复用
-- 事务A                          事务B
START TRANSACTION;               START TRANSACTION;
SELECT * FROM users;             UPDATE users SET name='x';
-- Read View 1                   COMMIT;
SELECT * FROM users;
-- 仍用 Read View 1，看不到事务B的修改
COMMIT;
SELECT * FROM users;  -- 新 Read View，能看到修改

MVCC 工作流程

-- 查询流程
SELECT name FROM users WHERE id = 1;

-- 1. 获取当前事务的 Read View
-- 2. 获取最新版本数据
-- 3. 判断 trx_id 是否可见
-- 4. 不可见则通过 roll_ptr 找上一版本
-- 5. 重复判断直到找到可见版本或到链尾

MVCC 与锁的关系

-- 普通读（快照读）：使用 MVCC
SELECT * FROM users WHERE id = 1;

-- 锁定读（当前读）：不使用 MVCC，加锁
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;
SELECT * FROM users WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;

MVCC 解决的问题

1. 读写不阻塞：读操作不加锁，写操作不阻塞读
2. 解决脏读：只看到已提交版本
3. 解决不可重复读：RR 级级 Read View 复用，版本不变

MVCC 不解决幻读，但 InnoDB 通过间隙锁+临键锁在 RR 级别解决幻读。

要点总结

• MVCC 通过 Undo Log 版本链实现多版本数据
• Read View 决定事务能看到哪个版本
• RC 每次 SELECT 新建 Read View
• RR 复用首次 SELECT 的 Read View
• 快照读用 MVCC，当前读加锁
• MVCC 解决脏读和不可重复读，不解决幻读