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MySQL 的 **MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制）**是一种实现数据库高并发访问的核心机制，主要用于解决读写冲突，避免事务之间的阻塞，同时保证不同隔离级别下的数据一致性（如READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ）。以下是其核心原理和实现细节：
一、MVCC 的核心思想
- 数据多版本：每个数据行在修改时，不会直接覆盖原数据，而是生成一个历史版本链。
- 快照读：事务在读取数据时，只能看到在它启动时已经提交的版本，或自身修改的版本，其他未提交的修改不可见。
- 无锁读：读操作不阻塞写操作，写操作也不阻塞读操作（仅针对快照读）。
二、MVCC 的实现依赖
1. 隐藏字段
InnoDB 每行数据包含三个隐藏字段：
• DB_TRX_ID（6字节）：最近修改该行的事务ID。
• DB_ROLL_PTR（7字节）：回滚指针，指向 undo log 中的旧版本数据。
• DB_ROW_ID（6字节）：隐含的自增行ID（若表无主键）。
2. Undo Log（回滚日志）
• 存储数据修改前的历史版本，用于构建多版本链。
• 事务对数据修改时，会生成对应的 undo log：
• INSERT 操作生成 undo log，用于事务回滚时删除数据。
• UPDATE/DELETE 操作生成 undo log，用于构建多版本链。
3. Read View（读视图）
事务在读取数据时生成的一致性视图，决定哪些版本的数据可见。其关键属性包括：
• trx_ids：生成 Read View 时活跃的事务ID列表（未提交的事务）。
• min_trx_id：trx_ids 中的最小事务ID。
• max_trx_id：下一个将分配的事务ID（当前最大事务ID +1）。
• creator_trx_id：创建该 Read View 的事务ID（当前事务的ID）。
三、MVCC 的工作流程
1. 数据版本链
每条数据通过 DB_ROLL_PTR 指向 undo log 中的旧版本，形成一个链表结构：
当前行数据（版本N） → undo log（版本N-1） → undo log（版本N-2） → ... → 初始版本
2. 可见性判断规则
事务通过 Read View 判断某数据版本是否可见：
- 版本的事务ID <
min_trx_id：该版本已提交，可见。 - 版本的事务ID ≥
max_trx_id：该版本由未来事务生成，不可见。 - 版本的事务ID 在
trx_ids中：该版本由未提交事务生成，不可见。 - 版本的事务ID =
creator_trx_id：该版本由当前事务自己生成，可见。 - 其他情况：需遍历 undo log 链，找到最近的可见版本。
四、不同隔离级别的实现
1. READ COMMITTED（读已提交）
• Read View 生成时机：每次执行 SELECT 语句时生成新的 Read View。
• 效果：能看到其他事务已提交的最新数据，但可能发生“不可重复读”。
2. REPEATABLE READ（可重复读，MySQL 默认级别）
• Read View 生成时机：事务第一次执行 SELECT 时生成 Read View，后续复用。
• 效果：整个事务中看到的数据版本一致，避免不可重复读和部分幻读（通过 MVCC + Next-Key Lock 解决）。
五、MVCC 的写操作处理
• UPDATE/DELETE：基于当前最新数据版本进行修改，生成新的 undo log。
• INSERT：新插入的数据对其他事务不可见，直到当前事务提交。
六、MVCC 的优缺点
优点
• 读写不冲突，提高并发性能。
• 避免锁竞争，减少死锁概率。
• 支持快照读，适合读多写少场景。
缺点
• 需要维护多个数据版本，占用额外存储空间。
• 频繁更新可能导致 undo log 链过长，影响查询性能。
• 需要定期清理旧版本数据（Purge 机制）。