一篇了解全MVCC

2026-05-09 生活百科一篇了解全MVCC

一、什么是MVCCMVCC，全稱Multi-Version Concurrency Control ，即多版本并發控制，是一種并發控制的方法，一般用在數據庫管理系統中，實現對數據庫的并發訪問，比如在MySQL InnoDB中主要是為了提高數據庫并發性能，不用加鎖，非阻塞并發讀。MVCC多版本并發控制指的是維持一個數據的多個版本，使得讀寫操作沒有沖突，快照讀是MySQL為實現MVCC的一個非阻塞讀功能。
二、解決的問題是什么?1、三種數據庫并發場景：

讀讀：不會有問題，也不需要并發控制
?讀寫：有線程安全問題，可能會造成事務隔離性問題，可能遇到臟讀、幻讀、不可重復讀
?寫寫：有線程安全問題，可能存在更新丟失問題

2、解決問題?MVCC是一種用來解決讀寫沖突的無鎖并發控制，也就是為事務分配單項增長的時間戳，為每個修改保存一個版本，版本與事務時間戳關聯，讀操作只讀該事務開始前的數據庫的快照（隔離級別RC下），所以MVCC為數據庫解決了以下問題：

在并發讀寫數據庫時，可以做到在讀操作時不用阻塞寫操作，寫操作也不用阻塞讀操作，提高了數據庫并發讀寫的性能
解決臟讀、幻讀、不可重復讀等事務隔離問題，但是不能解決更新丟失問題

三、實現原理主要依賴于記錄中的三個隱藏字段、undolog ， read view來實現的。
1、隱藏字段每行記錄，除了我們自定義的字段外，還有數據庫隱式定義的DB_TRX_ID,DB_ROLL_PTR,DB_ROW_ID等字段：

DB_ROW_ID：6字節，隱藏的主鍵，如果數據表沒有主鍵，那么innodb會自動生成一個6字節的row_id
?DB_TRX_ID：6字節，最近修改事務id，記錄創建這條記錄或者最后一次修改該記錄的事務id
DB_ROLL_PTR：7字節，回滾指針，用于配合undo日志，指向上一個舊版本

假設記錄如圖所示：

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2、undolog1）概念回滾日志，表示在進行insert ， delete，update操作的時候產生的方便回滾的日志。
2）說明

當進行insert操作的時候，產生的undolog，只在事務回滾的時候需要用到，并且在事務提交之后可以被立刻丟棄
當進行update和delete操作的時候，產生的undolog，不僅僅在事務回滾的時候需要，在快照讀的時候也需要，所以不能隨便刪除，只有在快照讀或事務回滾不涉及該日志時，對應的日志才會被purge線程統一清除

當數據發生更新和刪除操作的時候，實際只是設置了舊記錄的deleted_bit，并不是將過時的記錄刪除，因為為了節省磁盤空間，innodb有專門的purge線程來清除deleted_bit為true的記錄，如果某個記錄的deleted_id為true，并且DB_TRX_ID相對于purge線程的read view 可見，那么這條記錄就是可以被清除的
3）undolog生成的記錄鏈表（1）假設有一個事務編號為1的事務向表中插入一條記錄，那么此時行數據如下，主鍵id=1，事務id=1

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（2）假設有第二個事務（編號為2）對該記錄的name做出修改，改為lisi底層操作：在事務2修改該行記錄數據時1、對該數據行加排他鎖2、把該行數據拷貝到undolog中，作為舊記錄3、修改該行name為lisi，并且修改事務id=2，回滾指針指向拷貝到undolog的副本記錄中4、提交事務，釋放鎖

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（3）假設有第三個事務（編號為3）對該記錄的age做了修改，改為32底層操作：在事務3修改該行記錄數據時1、對該數據行加排他鎖2、把該行數據拷貝到undolog中，作為舊記錄，發現該行記錄已經有undolog了，那么最新的舊數據作為鏈表的表頭，插在該行記錄的undolog最前面3、修改該行age為32歲，并且修改事務id=3，回滾指針指向剛剛拷貝的undolog的副本記錄4、提交事務，釋放鎖

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從上述的一系列圖中，可以發現，不同事務或者相同事務的對同一記錄的修改，會導致該記錄的undolog生成一條記錄版本鏈表，undolog的表頭就是最新的舊記錄，表尾就是最早的舊記錄。
3、read viewRead View是事務進行快照讀操作的時候生產的讀視圖，在該事務執行快照讀的那一刻，系統會生成一個此刻的快照，記錄并維護系統此刻活躍事務的id，用來做可見性判斷的，也就是說當某個事務在執行快照讀的時候，對該記錄創建一個Read View的視圖，把它當作條件去判斷當前事務能夠看到哪個版本的數據，有可能讀取到的是最新的數據，也有可能讀取到的是當前行記錄的undolog中某個版本的數據

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