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MySQL MVCC (多版本并发控制) 机制详解

MVCC (Multi-Version Concurrency Control) 是 MySQL InnoDB 存储引擎实现高并发读写的核心技术，它通过数据多版本来避免读写冲突，同时保证事务的隔离性。

一、MVCC 核心原理

1. 版本链结构

InnoDB 每行记录都包含两个隐藏字段：

• DB_TRX_ID：最近修改该行的事务ID

• DB_ROLL_PTR：指向 undo log 的回滚指针，形成版本链

2. ReadView 机制

每个事务启动时会生成一个 ReadView，包含：

• m_ids：当前活跃事务ID集合

• min_trx_id：最小活跃事务ID

• max_trx_id：预分配的下一个事务ID

• creator_trx_id：创建该 ReadView 的事务ID

二、MVCC 工作流程

1. 查询数据时的可见性判断

对于每行数据，通过比较版本号确定是否可见：

1. 如果 DB_TRX_ID < min_trx_id：说明数据在事务开始前已提交，可见

2. 如果 DB_TRX_ID >= max_trx_id：说明数据在事务开始后修改，不可见

3. 如果 min_trx_id <= DB_TRX_ID < max_trx_id：

   • 如果 DB_TRX_ID 在 m_ids 中：说明事务未提交，不可见

   • 否则：事务已提交，可见

2. 不同隔离级别的实现

• READ UNCOMMITTED：直接读取最新数据，不使用 MVCC

• READ COMMITTED：每次查询生成新 ReadView

• REPEATABLE READ：事务第一次查询时生成 ReadView，后续复用

• SERIALIZABLE：退化为加锁方式，不使用 MVCC

三、MVCC 关键优势

1. 读写不阻塞：读操作不需要等待写锁释放

2. 非锁定读：通过版本链实现一致性读

3. 高效回滚：利用 undo log 快速回滚到指定版本

四、MVCC 实现细节

1. undo log 作用

• 存储数据修改前的版本

• 用于事务回滚和 MVCC 版本链构建

• 分为 insert undo log 和 update undo log