MySQL的MVCC详细理解（2022版）

Myth丶恋晨 2024-04-29 02:48 9阅读 0赞

**目录**

什么是MVCC？🌸

为什么需要MVCC

普及一下常见锁🔒（知道可以跳过）

MVCC适用于的事务隔离级别

MVCC实现原理✔

undo日志

执行流程如下

--------------------

### 什么是MVCC？🌸 ###

**`MVCC`**，全称 `Multi-Version Concurrency Control` ，即多版本并发控制。**mvcc**，它是一种并发控制方法，一般在数据库管理系统中，实现数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。

**总结：**主要为了提升并发性能

### 为什么需要MVCC ###

*  数据库原生的锁

最**原生的锁**，锁住一个资源后会**禁止**其他任何线程访问同一个资源。但是很多应用的一个特点都是**读多写少**的场景，很多数据的读取次数远大于修改的次数，而读取数据间互相排斥显得不是很必要。

*  读写锁的出现

读锁和读锁之间**不互斥**，而写锁和写锁、读锁**都互斥**。这样就很大提升了系统的并发能力。之后人们发现并发读还是不够

*  mvcc概念出现

能不能让读写之间也不冲突的方法，就是读取数据时通过一种类似快照的方式将数据保存下来，这样读锁就和写锁**不冲突了**，不同的事务session会看到自己特定版本的数据。当然快照是一种概念模型，不同的数据库可能用不同的方式来实现这种功能

**总结：**

MVCC 就是因为大佬们，不满意只让数据库采用悲观锁这样性能不佳的形式去解决读-写冲突问题，而提出的解决方案，所以在数据库中，因为有了 MVCC，所以我们可以形成两个组合：

*   MVCC + 悲观锁

MVCC解决读写冲突，悲观锁解决写写冲突

*   MVCC + 乐观锁

MVCC 解决读写冲突，乐观锁解决写写冲突

### 普及一下常见锁🔒（知道可以跳过） ###

**读锁：**也叫共享锁、S锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S 锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

**写锁：**又称排他锁、X锁。若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A，其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。

**表锁：**操作对象是数据表。Mysql大多数锁策略都支持，是系统开销最低但并发性最低的一个锁策略。事务t对整个表加读锁，则其他事务可读不可写，若加写锁，则其他事务增删改都不行。

**行级锁：**操作对象是数据表中的一行。是MVCC技术用的比较多的。行级锁对系统开销较大，但处理高并发较好。

### MVCC适用于的事务隔离级别 ###

MVCC只在 READ COMMITTED **(读取已提交)** 和 REPEATABLE READ **(可重复读)** 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别够和MVCC不兼容, 因为 READ UNCOMMITTED **(读取未提交)** 总是读取最新的数据行, 而不是符合当前事务版本的数据行。而 SERIALIZABLE **(可串行化)** 则会对所有读取的行都加锁。

### MVCC实现原理✔ ###

**MVCC**的目的就是多版本并发控制，在数据库中的实现，就是为了解决`读写冲突`，它的实现原理主要是依赖记录中的 **`3个隐式字段`**，**`undo日志`** ，**`Read View`** 来实现的。

#### 3个隐式字段 ####

`DB_TRX_ID`, `DB_ROLL_PTR`, `DB_ROW_ID`

`简单来说：第一个`事务id（每处理一次加一） ，第二个是指向undolok的一个指针 ，第三个是用于存在聚集索引中的id

![044dc06d17174e9a89b2192888a7fb05.png][]

比如：

![d538b6aeeccd48c8b6baa411a4335039.png][]

`DB_ROW_ID` 是数据库默认为该行记录生成的唯一隐式主键，`DB_TRX_ID`是当前操作该记录的事务 ID ,而`DB_ROLL_PTR` 是一个回滚指针，用于配合 undo日志，指向上一个旧版本

**事务A：**对数据进行了修改（将name中的张三改为李四）

*  第一步：用**排他锁**锁定这一条记录

![f2a0fb8682f947a4805e0cd8f9e36650.png][]

*  第二步：UNDOLOG会记录日志，作为旧记录，既在 `undo log` 中有当前行的拷贝副本

![640b85130a6e488b9603f0c0f0a3e3e2.png][]

*  第三步：将回滚指针的值copy到UNDOLOG中

![dd3c0a64e83242bca8a850ef45c6b251.png][]

*  第四步：修改当前的name值并且修改隐藏字段的事务 ID 为当前`事务 1`的 ID, 我们默认从 `1` 开始，之后递增，回滚指针指向拷贝到 `undo log` 的副本记录，既表示我的上一个版本就是它

![98701f132f774107a329e7e44693d931.png][]

**事务B：**事务A修改但未提交，同时对事物B也对该行数据做了修改

![763d9dddafeb431983996aa70720847d.png][]

首先会看到有两个对改行修改的数据，

![94b7f3e700e245dca9f8d6da8042e7d6.png][]

### undo日志 ###

*  insert undo log

代表事务在 insert 新记录时产生的 undo log, 只在事务回滚时需要，并且在事务提交后可以被立即丢弃

*  update undo log

事务在进行 update 或 delete 时产生的 undo log ; 不仅在事务回滚时需要，在快照读时也需要；所以不能随便删除，只有在快速读或事务回滚不涉及该日志时，对应的日志才会被 purge 线程统一清除  
**在不考虑redo log 的情况下利用undo log工作的简化过程为：**

![7fa02f5340784803ac00a4d34027b62a.png][]

1）为了保证数据的持久性数据要在事务提交之前持久化

2）undo log的持久化必须在在数据持久化之前，这样才能保证系统崩溃时，可以用undo log来回滚事务

### **执行流程如下：** ###

**一、比如一个有个事务插入 persion 表插入了一条新记录，记录如下，`name` 为 小明 , `age` 为 10 岁，`隐式主键`是 1，`事务 ID`和`回滚指针`，我们假设为 NULL**

![69dc96a2cf76493a8a311929a4e3ea6c.png][]

**二、 现在来了一个`事务 1`对该记录的 `name`做出了修改，改为 小红**

*  在`事务 1`修改该行(记录)数据时，数据库会先对该行加`排他锁`![296dcd3de51844868d76e0f517e22ed2.png][]
 *  然后把该行数据拷贝到 `undo log` 中，作为旧记录，既在 `undo log` 中有当前行的拷贝副本

![09930ca4853f46bd89d08d5a2b189abf.png][]

*  拷贝完毕后，修改该行`name`为小红，并且修改隐藏字段的事务 ID 为当前`事务 1`的 ID, 我们默认从 `1` 开始，之后递增，回滚指针指向拷贝到 `undo log` 的副本记录，既表示我的上一个版本就是它

![cd1a0f3e59534183a12f25575086caa8.png][]

*  事务提交后，释放锁

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