MVCC

MVCC的介绍

MVCC的好处

读不加锁，读写不冲突。读写不冲突时非常重要的，可以增加系统的并发性能。

MVCC有两种读操作：

快照读：也叫一致性读、该事务启动时根据某个条件读取到的数据，直到事务结束时，再次执行相同条件，还是读到同一份数据，不会发生变化。查询语句默认就是快照读
当前读：加锁、读取最新的数据。

快照读

快照是如何实现的？

事务开始的时候向InnoDB的事务系统申请事务ID，叫做transaction_id。每个事务都有一个唯一的事务ID。
当每次事务更新数据的时候，都会生成一个新的数据版本，并且把transaction_id赋值给这个数据版本的事务ID，记作row_trx_id。

例如：

图中表示的是同一行数据的4个版本。

当前最新版本是V4，k值是22，它是被transaction_id = 25的事务更新的，所以row trx_id也是25。这个也解释了上面两行文字的意思。

图中的三个虚线箭头就是undo log，而v1、v2、v3并不是物理上真实存在的，而每次需要的时候根据当前版本和undo log计算出来的
undo log里面记录了更新时数据的版本，所以支持回滚保证原子性。
数据库实际上存储的是最新版本的数据。但是对于事务来说，需要根据版本号+undo log日志计算出该事务对应的数据。

当前事务的一致性视图？

视图数组和高水位组成了当前事务的一致性视图。

视图数组：InnoDB为每个无数构造了一个数组，用来保存这个事务启动瞬间，当前正在活跃的所有事务ID，活跃指的是启动了但是还没有提交。数组里的事务ID的最小值记为低水位
高水位：当前系统里面已经创建过的事务ID的最大值加1记为高水位。

如何判断数据版本的可见性？

如果当前是数据版本的row trx_id小于低水位，证明该版本是已经提交的事务或者当前事务自己生成的，数据可见
如果当前数据版本在低水位和高水位之间：

若row trx_id在数组中，表示这个版本是由还没有提交的事务生成的，不可见。

若row trx_id不在数组中，说明这个版本是已经提交的事务生成的，可见。

如果当前数据版本高于高水位，说明该版本是已经提交了的事务生成的，不可见。

总结：

当事务启动的时候会创建一个视图read-view，这个一致性视图由视图数组（事务启动瞬间保存当前启动未提交的所有事务ID）和高水位（当前系统里面创建过的事务ID的最大值加1）组成。当访问某一行数据的时候，根据当前数据版本的row trx_id（事务开始的时候会被分配一个transaction_id，当事务更新的时候会把transaction_id赋给row trx_id）与该事务的一致性视图里面的低水位、高水位的关系，判断当前数据版本的可见性。如果不可见通过当前版本和undo log计算出旧的数据版本（row trx_id）再次判断是否可见。

例如：

当某事务启动时，低水位为10、高水位为15。视图数组为[10， 11， 14]。当访问的当前数据的版本row trx_id为11，在视图数组中说明这个版本是由没有提交的事务生成，不可见。就会根据当前版本和undo log计算出旧的数据版本row trx_id假如为9，根据版本的可见性说明可见。读取的也就是row trx_id的数据版本。

当某事务启动时，申请到的transaction_id是100。而访问的当前数据的版本row trx_id也是100，说明此数据是当前事务更新的，直接使用即可。

当前读

概念：

更新数据的时候，都是先读后写，这个读，只能读当前的值（也就是最新的数据版本），叫做当前读。

场景：

更新数据的时候（update、delete、insert语句）
select查询语句加锁的时候。（for update、lock in share mode）

如何实现的当前读？

依靠行锁的两阶段锁协议，当前读必须要读取最新的数据，如果读取的行数据有事务未提交，则需要等待事务提交释放行锁，才能执行当前读。

总结：

一致性读，也叫快照读依赖MVCC的快照，利用一致性视图、当前的事务ID、当前数据的row trx_id、以及undo log实现。
当前读，通过行锁实现。需要等待占有该行事务的提交才能继续进行当前读。

补充

多版本的控制管理器、就是对每一行的数据都有多个版本、同时也相当于对行锁的优化、使读写不发生冲突。通过readView(快照)实现，同时也保证了数据的一致性、防止幻读。

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