Mysql的MVCC机制

MVCC

Multi Version Concurrency Control的简称，代表多版本并发控制，实现非锁定一致性读

概念：

非锁定读快照读（查询的行执行删除或修改操作，则读取快照数据，（历史数据），）多版本控制？？锁定读？？？select ... lock in share mode：对记录加 S 锁，其它事务也可以加S锁，如果加 x 锁则会被阻塞？ S锁和X锁？？？ Read View ：判断可见性，即其他事务对当前事务是否可见。 Next-key-Lock？？？
purge 操作：通过 undo log 读取之前的版本数据，以此实现非锁定读，对同一个数据行的修改，最终undo log记录会形成一个链表，表头就是最新版本记录（ReadView+可读性算法分析时就是根据这个链表所记录的事务id 和当前事务的id进行比较从而确认读取哪个历史记录）

一致性非锁定读&&锁定读

一致性非锁定读：

通常的做法是：在每一行记录添加一个隐藏的版本号或时间戳，更新时该行的版本号+1（或时间戳改变），读取时，当前可见的版本号与对应记录的版本号进行比对，如果记录的版本小于可见版本，则表示该记录可见。
在RC和RR两个隔离级别的情况下，select（不包括 select ... lock in share mode ,select ... for update）会默认使用MVCC机制。

锁定读：锁定读的语句：

insert、update、delete 操作
select ... for update 、select ... lock in share mode

InnoDB对MVCC的实现：

MVCC 的实现依赖于：隐藏字段、Read View、undo log。隐藏字段中的DB_TRX_ID和ReadView实现当前数据是否对事务可见，如不可见，则通过数据行的 DB_ROLL_PTR 找到 undo log 中的历史版本。

隐藏字段：
DB_TRX_ID: 表示最后一次插入或更新该行的事务 id。此外，delete 操作在内部被视为更新，只不过会在记录头 Record header 中的 deleted_flag 字段将其标记为已删除DB_ROLL_PTR: 回滚指针，指向undo logDB_ROW_ID: 如果没有主键和唯一非空索引时会自动创建，并使用该id生成聚簇索引

Read View结构:

class ReadView {
  /* ... */
private:
  trx_id_t m_low_limit_id;      /* 如果行记录大于等于这个 ID，
  则 当前事务不可读取这个行号的数据，   值当前事务id+1 */

  trx_id_t m_up_limit_id;       /* 如果行上的DB_TRX_ID小于这个值，则当前事务可读取这个行，
  活跃列表中的最小id，如果活跃列表为空则等于 m_low_limit_id */

  trx_id_t m_creator_trx_id;    /* 创建该 Read View 的事务ID */

  trx_id_t m_low_limit_no;      /* 事务 Number, 小于该 Number 的 Undo Logs 均可以被 Purge */

  ids_t m_ids;                  /* 创建 Read View 时的活跃事务列表，当前未提交事务 ID 集合，
  后续即使这些id里的事务修改了数据，对当前事务时不可见的*/

  m_closed;                     /* 标记 Read View 是否 close */
}

undo log

用于事务回滚时恢复数据。当读取记录时，若该记录被其他事务占用或当前版本对该事务不可见，则可以通过 undo log 读取之前的版本数据，以此实现非锁定读。
undo log类型：

insert undo log :
指在 insert 操作中产生的 undo log。因为 insert 操作的记录只对事务本身可见，对其他事务不可见，故该 undo log 可以在事务提交后直接删除。不需要进行 purge 操作
update undo log:
update 或 delete 操作中产生的 undo log。该 undo log可能需要提供 MVCC 机制，因此不能在事务提交时就进行删除。提交时放入 undo log 链表，等待 purge线程进行最后的删除.

RR和RC两个隔离级别下的MVCC实现差距

在事务隔离级别 RC 和 RR （InnoDB 存储引擎的默认事务隔离级别）下，InnoDB 存储引擎使用 MVCC（非锁定一致性读），但它们生成 Read View 的时机却不同在 **RC 隔离级别下的每次select **查询前都生成一个Read View **(m_ids 列表)在 ==RR 隔离级别下只在事务开始后第一次select ==数据前生成一个Read View（m_ids 列表）

MVCC+Next-key-Lock 防止幻读

1、执行普通 select，此时会以 MVCC 快照读的方式读取数据在快照读的情况下，RR 隔离级别只会在事务开启后的第一次查询生成 Read View ，并使用至事务提交。所以在生成 Read View 之后其它事务所做的更新、插入记录版本对当前事务并不可见，实现了可重复读和防止快照读下的 “幻读”
2、执行 select...for update/lock in share mode、insert、update、delete 等当前读在当前读下，读取的都是最新的数据，如果其它事务有插入新的记录，并且刚好在当前事务查询范围内，就会产生幻读！InnoDB 使用 Next-key Lock 来防止这种情况。当执行当前读时，会锁定读取到的记录的同时，锁定它们的间隙，防止其它事务在查询范围内插入数据。