MVCC

MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制）通过维护数据的多个版本，让读写不冲突：读走快照、写加锁，从而实现非阻塞读。

一、当前读与快照读

类型	读取内容	是否加锁	典型语句
当前读	记录的最新版本，并保证其他并发事务不能修改当前记录	加锁	`SELECT ... LOCK IN SHARE MODE`（S 锁）、`SELECT ... FOR UPDATE`、`UPDATE`、`INSERT`、`DELETE`（X 锁）
快照读	记录的可见版本，可能是历史数据	不加锁、非阻塞	简单的 `SELECT`（不加锁）

快照读是 MySQL 实现 MVCC 提供的非阻塞读功能；当前读则依赖锁。

各隔离级别下的快照读

隔离级别	快照读行为
Read Committed	每次 `SELECT` 都生成一个快照读（新的 ReadView）
Repeatable Read	开启事务后第一个 `SELECT` 才是快照读的地方，后续复用该 ReadView
Serializable	快照读退化为当前读

二、实现三要素

MVCC 的具体实现依赖：记录中的隐藏字段、undo log 日志、ReadView。

2.1 隐藏字段

隐藏字段	含义
`DB_TRX_ID`	最近修改事务 ID：记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务 ID
`DB_ROLL_PTR`	回滚指针，指向这条记录的上一个版本，配合 undo log 使用
`DB_ROW_ID`	隐藏主键：表结构没有指定主键时，会生成该隐藏字段

2.2 undo log 版本链

不同事务（或同一事务）对同一条记录进行修改，会让该记录的 undo log 形成一条版本链表：链表头部是最新的旧记录，尾部是最早的旧记录。

示例：id = 30 的记录被事务 2、3、4 依次修改：

版本	id	age	name	DB_TRX_ID	DB_ROLL_PTR
当前记录	30	10	A3	4	0x00003
undo log	30	3	A3	3	0x00002
undo log	30	3	A30	2	0x00001
undo log	30	30	A30	1	null

顺着 DB_ROLL_PTR 就能从当前版本一路回溯到最早版本，快照读正是靠它找到「自己该看到的那一版」。

2.3 ReadView（读视图）

ReadView 是快照读 SQL 执行时 MVCC 提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃事务（未提交）的 ID。

字段	含义
`m_ids`	当前活跃的事务 ID 集合
`min_trx_id`	最小活跃事务 ID
`max_trx_id`	预分配事务 ID，即当前最大事务 ID + 1（事务 ID 自增）
`creator_trx_id`	ReadView 创建者的事务 ID

三、版本链数据访问规则

设 trx_id 为当前记录某个版本的事务 ID，按顺序判断：

#	判断	能否访问	说明
①	`trx_id == creator_trx_id`	可以	数据是当前这个事务更改的
②	`trx_id < min_trx_id`	可以	数据已经提交了
③	`trx_id > max_trx_id`	不可以	该事务是在 ReadView 生成后才开启的
④	`min_trx_id <= trx_id <= max_trx_id`	若 `trx_id` 不在 `m_ids` 中则可以	数据已经提交

若当前版本不可访问，就顺着 DB_ROLL_PTR 找上一个版本，重复上述判断，直到找到可见版本。

四、RC 与 RR 的区别

隔离级别	ReadView 生成时机	效果
READ COMMITTED	事务中每一次执行快照读时都生成	每次都能读到别人最新提交的数据 → 不可重复读
REPEATABLE READ	仅在事务中第一次执行快照读时生成，后续复用	整个事务看到的快照不变 → 可重复读

RC 示例：事务 2 / 3 / 4 / 5 并发，事务 5 两次查询之间事务 3、4 先后提交。

时刻	事务 2	事务 3	事务 4	事务 5
①	开始事务	开始事务	开始事务	开始事务
②	修改 id=30，age 改为 3		查询 id=30
③	提交事务
④		修改 id=30，name 改为 A3		查询 id=30
⑤		提交事务
⑥			修改 id=30，age 改为 10；查询 id=30
⑦				查询 id=30
⑧			提交事务

事务 5 第 ④ 步生成 ReadView：m_ids = {3,4,5}、min_trx_id = 3、max_trx_id = 6、creator_trx_id = 5。
事务 5 第 ⑦ 步重新生成 ReadView：m_ids = {4,5}、min_trx_id = 4、max_trx_id = 6。
所以 RC 下两次查询结果不同（读到事务 3 提交后的数据），表现为不可重复读。

RR 示例：同样的时序，事务 5 第二次查询复用第一次的 ReadView，所以两次结果一致，表现为可重复读。

五、整体关系

MVCC = 隐藏字段 + undo log 版本链 + ReadView
隔离性 = MVCC + 锁
一致性 = undo log + redo log

速查

-- 查看当前隔离级别（RR 为默认）
SELECT @@transaction_isolation;

-- 修改隔离级别为 RC：每次快照读都生成新 ReadView
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 快照读：不加锁，读可见版本
SELECT * FROM stu WHERE id = 30;

-- 当前读：加共享锁 / 排他锁，读最新版本
SELECT * FROM stu WHERE id = 30 LOCK IN SHARE MODE;
SELECT * FROM stu WHERE id = 30 FOR UPDATE;

要做什么	结论
读不加锁、不阻塞写	快照读（普通 `SELECT`）
读到最新数据并锁住	当前读（`FOR UPDATE` / `LOCK IN SHARE MODE`）
RR 下两次查询结果一致	复用第一次快照读生成的 ReadView
RC 下能读到新提交的数据	每次快照读都重新生成 ReadView