MySQL存儲引擎InnoDB多版本并發控制（MVCC）

注：文章并未完全深入，隻對MVCC稍作總結，如發現問題，請幫忙指出，多謝。

多版本并發控制MVCC 一、了解

  MVCC（Multi-Version Concurrency Control 多版本并發控制），根據字面意思來了解，用于并發狀況下的資料庫資料通路控制。多版本指的是為每次的資料修改儲存一個備份。不同備份對事務表現出不同的可見性。控制主要是指對儲存的多版本的可見性的控制。

  備份的作用：1、復原時使用；2、并發事務讀一緻性保證。

二、實作

1、每行中的三個隐藏字段

• 一個6位元組的DB_TRX_ID，該字段辨別插入或者更新該行的最後一個事務的ID（注：删除也被當做更新對待，專門有一個bit的标志位辨別是否删除）。
• 一個7位元組的DB_ROLL_PTR，該字段表示一個指針，存儲的是位址，指向rollback segment中儲存着的undo log record。
• 一個6位元組的DB_ROW_ID，該字段表示一個行ID，每插入一個新行，該字段的值就加1。

2、字段具體功能

（1）對于DB_TRX_ID，首先要知道read view這個概念

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 read view： 讀視圖，是事務做的快照，記錄目前活躍的其它事務資訊。

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 read view快照時間點：對于Repeatable Read隔離級别，在第一個SELECT開始時建立快照。對于Read Committed隔離級别，每個SELECT請求均會建立快照。

每個事務都會建立一個read view，記錄目前系統的活躍事務資訊，其中有兩個比較關鍵，一個是up_limit_id（表示快照中活躍事務的最小ID），另一個是low_limit_id（表示快照中活躍事務的最大ID+1）。

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 up_limit_id、low_limit_id 怎麼了解比較好？我把它們稱為絕對可見性上下限，up_limit_id表示絕對可見上限（但凡小于該值的，絕對是可見的），low_limit_id表示絕對不可見下限（但凡是高于該值的，絕對是不可見的）。

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 可見性：

  在事務通路行資料的時候，會将該行所記錄的事務ID（curr_trx_id 目前記錄ID）與up_limit_id和low_limit_id比較。如果curr_trx_id < up_limit_id，那麼row對該事務可見。如果curr_trx_id >= low_limit_id，那麼row對該事務不可見。

  當up_limit_id <= curr_trx_id < low_limit_id，這個時候要将curr_trx_id和快照中的up_limit_id到low_limit_id的所有值進行比較，如果和其中某個值相等，則對目前事務不可見，否則對目前事務可見。也就是說，在執行快照的時候，事務還在活躍，并未送出，當然不可見。如果不可見怎麼取呢，這個時候DB_ROLL_PTR就發揮作用了

（2）DB_ROLL_PTR 當行資料對目前通路的事務不可見，這個時候就要去DB_ROLL_PTR指針指向的位址中去找該行對應修改前行記錄，周遊連結清單（連結清單記錄着曆次修改的值），取其中的DB_TRX_ID再來進行上述比較，直到找到一條對目前事務可見的記錄。

（3）DB_ROW_ID 在建立的表沒有指定主鍵的情況下，InnoDB會自動建立包含row ID值的聚簇索引，如果指定了主鍵，DB_ROW_ID字段值不會出現在任何索引中。也就是說，以InnoDB作為存儲引擎，不指定主鍵的話，row ID就是主鍵。

三、MVCC有什麼作用

1、最重要的一點，高并發讀寫阻塞問題得到緩解，使得讀-寫并發操作之間無需加鎖，提升并發性能。

2、可以解決髒讀、幻讀問題。

四、總結

1、MVCC是為了并發讀-寫操作無需加鎖而生，以此提高并發性能。

2、MVCC需要進行快照讀Read View來記錄并發活躍事務。

3、多版本是指對資料的每次修改都儲存一個備份。

4、儲存的備份記錄在undo log中。

5、通過可見性算法來确定記錄對事務是否可見。

6、MVCC具體實作需要三個隐藏字段配合DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR、DB_ROW_ID。

參考：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-multi-versioning.html

https://blog.csdn.net/SnailMann/article/details/94724197

https://segmentfault.com/a/1190000012650596

https://my.oschina.net/xinxingegeya/blog/505675