一、概述
多版本並發控制（MVCC）是一種並發控制的技術。實作資料庫並發控制的MVVC與undo log中的版本鏈密不可分，它透過維護資料行多個版本來完成。
簡單的說就是當前事務查詢另一個事務正在更改的行（如果此時讀取就會發生髒讀），不用加鎖等待，而是讀取該資料的歷史版本，降低響應時間。
MVVC是透過undo log和Read View兩種技術來實現的。
二、快照讀取與目前讀取
MVCC在MySQL InnoDB中的實作主要是為了提高資料庫並發效能，用更好的方式去處理讀取-寫入衝突，做到即使有讀寫衝突時，也能做到不加鎖，非阻塞並發讀，而這個讀指的就是快照讀, 而非當前讀。目前讀取其實是一種加鎖的操作。
1.目前讀取
為了確保讀取的記錄是最新的數據，並且避免其他並發事務修改該記錄，在讀取時需要對該記錄進行加鎖。
加鎖的讀稱為目前讀，還有資料的增刪改都是要先讀取資料的，而這個讀取過程也是目前讀。
SELECT * FROM t LOCK IN SHARE MODE; # 共享锁
SELECT * FROM t FOR UPDATE; # 排他锁
UPDATE SET t..
登入後複製
2.快照讀
快照讀又叫一致性讀，讀取的是資料行的快照版本。在MySQL中，普通的select語句（不加for update或lock in share mode的select語句）預設就是使用的快照讀，不加鎖。
SELECT * FROM table WHERE ...
登入後複製
之所以這樣，是因為快照讀取可以避免加鎖操作，並降低開銷。
當交易的隔離等級是串列時，快照讀取就沒有用了，會退化為目前讀取。
三、隔離等級與版本鏈複習
隔離等級：
在MySQL中預設的隔離等級就是可重複讀取RR，可以解決不可重複讀取問題，在MySQL中，特別的還額外支援解決幻讀問題。
它是如何解決幻讀問題的呢？有兩種方式：
undo log版本鏈：
對應InnoDB來說，叢集索引中的每個記錄都包含了兩個必要的隱藏欄位：
範例：
有一個id為8的事務創建了一條數據，那麼該記錄的示意圖大概如下：
假設之後兩個id分別為10、20的交易對這條記錄進行update操作，流程如下：
##交易10 | 事務20 |
BEGIN; | |
| BEGIN; |
UPDATE student SET name='李四' WHERE id=1; | |
UPDATE student SET name='王五' WHERE id=1; | |
COMMIT; | |
| UPDATE student SET name='趙六' WHERE id=1; |
| UPDATE student SET name='錢七' WHERE id=1; |
| COMMIT; |
#每个修改都会生成一个undo log日志，并与其他日志相互链接形成版本链，从而呈现出该条数据的图示
每个版本中还包含生成该版本时对应的事务id 。
四、Read View
有了undo log就可以读取到记录的历史版本，那么在什么情况下，读取哪个版本的记录呢？这就用到了Read View，它帮我们解决了行的可见性问题。
读视图是指在使用MVCC机制进行快照读操作时产生的事务视图。这个视图是对当前数据库中所有活跃的、尚未提交的事务ID列表进行拍照的。
1.实现原理
四种隔离级别里，读未提交和串行化是不会使用MVVC的，因为读未提交直接读取某个数据的最新数据即可，串行化是通过加锁来读的。
读已提交和可重复读都必须保证读到的数据都是其他事务提交了的，所以，其他事务修改了数据但是还未提交，我们不能够访问该数据，但可以通过MVVC机制读取该记录的历史版本，核心问题就是需要判断版本链中的哪条历史版本是当前事务可见的，这也是ReadView要解决的问题。
Read View包含4个比较重要的内容：
当事务对表中的记录作出修改时，才会分配一个事务ID，否则如果事务仅进行读取操作，则该事务的ID默认为0。
trx_ids：表示在生成Read View时当前系统中活跃的事务id列表。提交了的事务不在其中。
up_limit_id：活跃的事务中最小的事务id。
low_limit_id：表示生成Read View时系统应该分配给下一个事务的id值，同样也表示系统中最大的事务id值。
请注意，低限制事务ID不一定是trx_ids中的最大值，因为事务ID是按递增顺序分配的。例如，有三个事务的id分别为1、2、5，其中id为5的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时， trx_ids就包括1和2，up_limit_id的值就是1，low_limit_id的值就是6。
2.Read View规则
版本链
当某个事务有了Read View，访问某条记录时，需要按照下面的步骤判断该记录的哪个版本可见：
如果该版本记录的trx_id和Read View的creator_trx_id相同，意味着该版本的记录是由当前事务修改的，因此该版本可以被当前事务访问
如果该版本记录的trx_id小于Read View的up_limit_id，证明当前事务生成Read View时，此事务已经提交了，所以当前事务可以读取该版本。
如果该版本的trx_id大于等于low_limit_id，证明生成该版本的事务在当前事务生成Read View之后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的up_limit_id和low_limit_id之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在trx_ids列表中，如果不在的话才能访问，否则不能访问。
3.整体流程
了解了这些概念之后，我们来看下当查询一条记录的时候，系统如何通过MVCC找到它：
在隔离级别为读已提交时，一个事务中的每一次SELECT查询都会重新获取一次Read View，而可重复读是第一SELECT操作才会生成Read View，之后的查询操作复用这一个。
导致这两种的差距是因为：可重复读要保证一个事务中相同的SELECT读取的内容是相同的。
五、举例
1.READ
COMMITTED隔离级别下
现在有两个事务id分别为10、20的事务在执行：
-- id为10的事务
begin;
update t set name='李四' where id=1;
update t set name='王五' where id=1;
-- id为20的事务
更新其他行的数据
登入後複製
此刻，表中id为1的记录得到的版本链表如下所示：
此时新来一个事务执行如下操作：
begin;
select * from t where id=1;
-- 事务10、20未提交
登入後複製
查询到的结果为张三。
具体的过程如下：
在执行select语句前，先生成一个Read View，Read View的creator_trx_id为0，trx_ids列表的内容是[10,20]，up_limit_id为10，low_limit_id为21。
查询name为王五的最新版本的记录，按规则进行对比，因为trx_id为10，10刚好是trx_ids中的记录，所以这条记录对当前事务不可见，根据回滚指针得到下一个版本
下一个版本name为李四，也不行
继续找到name为张三的版本，trx_id为8，8小于up_limit_id，所以该版本对当前事务可见，得到最终结果
接下来，再将id为10的事务进行commit提交。然后id为20的事务来更新记录：
begin;
-- id为20的事务
update t set name='赵六' where id=1;
update t set name='钱七' where id=1;
登入後複製
此时版本链更新为：
再到刚才使用READ COMMITTED隔离级别的事务中继续查找这个id 为1的记录，得到的结果为name=王五的那条记录。执行过程如下：
生成Read View，Read View的creator_trx_id为0，trx_ids列表的内容是[20]，up_limit_id为20，low_limit_id为21。
因为前两个版本的记录trx_id为20，存在trx_ids中，所以跳过
到第三条记录时，trx_id为10，小于20，可以读取，所以最终结果为王五
注意：READ COMMITTED，每次读取数据前都生成一个新的ReadView。
2.REPEATABLE READ隔离级别下
假如此时id为10的事务和id为20的事务正在修改，都未提交，修改内容和前面的一样，但是还未提交，此时当前事务做一个查询。
步骤为：
此时，id为10的记录提交事务。
当前事务又需要select id为1的记录，步骤为：
注意：REPEATABLE READ，每次读取都复用第一次生成的Read View
3.如何解决幻读
假设现在有一条数据，id为1
当前活跃的事务有10和20。
此时当前事务启动了，执行如下SQL语句：
begin;
select * from student where id>=1;
登入後複製
在开始前生成Read View，内容如下：creator_trx_id=0，trx_ids= [10,20] ， up_limit_id=10， low_limit_id=21。
由于id大于等于1的数据只有一个，且该数据的trx_id为8，小于up_limit_id，所以可以读取到。
在这之后id为10的事务新增了一行数据，增加了id为2的数据，且提交了。
此时当前线程继续查找id>=1的数据，因为是可重复读，复用刚刚的Read View。
得到两行数据，但是因为id为2的数据trx_id为10，该值在Read View的trx_ids中存在，所以该记录对当前事务不可见，所以最后查询到的数据只有一条记录。
如果当前事务再插入id为2的数据就插不进去，所以说MVVC只解决了一半的幻读问题。
以上是MySQL MVVC多版本並發控制如何實現的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
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