InnoDB中的MVCC

什么是MVCC

MVCC即Multi-Version Concurrency Control，译为多版本并发控制。

MVCC的背景

MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑，它们一般都同时实现了多版本并发控制（MVCC)。
不仅是MySQL,包括Oracle、 PostgreSQL等其他数据库系统也都实现了 MVCC，但各自的实现机制不尽相同，因为 MVCC没有一个统一的实现标准。
可以认为MVCC是行级锁的一个变种，但是它在很多情况下避免了加锁操作，因此开销更低。虽然实现机制有所不同，但大都实现了非阻塞的读操作，写操作也只锁定必要的行。

MVCC的实现

MVCC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说，不管需要执行多长时间，每个事务看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同，每个事务对 同一张表，同一时刻看到的数据可能是不一样的。
如果之前没有这方面的概念，这句话听起来就有点迷惑。熟悉了以后会发现，这句话还是很容易理解的。
前面说到不同存储引擎的MVCC实现是不同的，典型的有乐观(optimistic)并发控制 和悲观(pessimistic)并发控制。下面我们通过InnoDB的简化版行为来说明MVCC是如何工作的。

MVCC在InnoDB中的工作原理

InnoDB的MVCC，是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的.
这两个列，一个保存了行的创建时间，一个保存行的过期时间（或删除时间）。当然存储的并不是实际的时间值，而是系统版本号 (system version number)。
每开始一个新的事务，系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号，用来和査询到的每行记录的版本号进行比较。
下面看一下在REPEATABLE READ隔离级别下，MVCC具体是如何操作的。
SELECT
InnoDB会根据以下两个条件检査每行记录：

InnoDB只査找版本早于当前事务版本的数据行（也就是，行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号），这样可以确保事务读取的行，要么是在事务开始前已经存在的，要么是事务自身插入或者修改过的。 行的删除版本要么未定义，要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行，在事务开始之前未被删除。
只有符合上述两个条件的记录，才能返回作为査询结果。
INSERT
InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号。
DELETE
InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为行删除标识。
UPDATE
InnoDB为插入一行新记录，保存当前系统版本号作为行版本号，同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标识。 MVCC的作用

保存这两个额外系统版本号，使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操 作很简单，性能很好，并且也能保证只会读取到符合标准的行。不足之处是每行记录都 需要额外的存储空间，需要做更多的行检査工作，以及一些额外的维护工作。

MVCC在InnoDB中的工作范围

MVCC只在REPEATABLE READ和READ COmiTTED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和MVCC不兼容,因为READ UNCOMMITTED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则会对所有读取的行都加锁。

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作者：wzc_ss

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