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MySQL多版本并发控制(MVCC)示例详细说明

时间:2026-08-15 10:00:51 编辑:袖梨 来源:一聚教程网

MySQL多版本并发控制(MVCC)示例详细说明并不只看表面做法,关键还要理解相关条件、限制和后续影响。

前言

多版本并发控制(MVCC,Multi-Version Concurrency Control)是一种实现高并发事务隔离的核心机制。它通过保存数据的多个历史版本,让读写操作不堵塞,从而避免了传统锁机制带来的瓶颈。

MySQL多版本并发控制(MVCC)示例详解

1. 核心思想

MVCC 为每个事务提供一个数据快照(Snapshot),事务读取的是某个时间点的一致性数据版本,而不是最新的数据,如此一来:

  1. 读操作不需要等待写操作释放锁

  2. 写操作也不需要等待读操作完成

  3. 实现了非阻塞读

2. 关键数据结构

InnoDB通过Undo Log + 隐藏字段 + Read View实现MVCC。

2.1 Undo Log

Undo Log是 MVCC 的版本链基础:

  1. 插入undo log记录主键,用于回滚时删除

  2. 删除:标记删除,undo log记录完整行数据,用于恢复

  3. 更新undo log记录旧值,形成版本链

2.2 隐藏字段

每行记录自动添加,对用户不可见,InnoDB自动维护

字段名大小作用
DB_TRX_ID6 字节创建该版本的事务ID(最后修改此行的事务)
DB_ROLL_PTR7 字节回滚指针,指向undo log的上一个版本
DB_ROW_ID6 字节隐藏主键

2.3 Read View

Read View是事务执行快照读时生成的一致性试图,决定事务能看待哪些版本的数据。

Read View包含的关键字段:

字段说明
creator_trx_id创建该Read View的事务ID
m_ids生成Read View时,活跃(未提交)事务ID列表
min_trx_idm_ids中的最小值
max_trx_id生成Read View时,系统分配的下一个事务ID(全局最大加 1)

3. 可见性判断规则

当事务读取某行数据时,通过比较该行的DB_TRX_IDRead View来判断可见性:

判断流程(对版本链从上到下遍历):1. 如果 DB_TRX_ID == creator_trx_id → 可见(自己修改的)2. 如果 DB_TRX_ID < min_trx_id → 可见(已提交事务修改的)3. 如果 DB_TRX_ID >= max_trx_id → 不可见(将来事务修改的,未发生)4. 如果 min_trx_id <= DB_TRX_ID < max_trx_id:   - 如果 DB_TRX_ID 在 m_ids 中 → 不可见(未提交事务修改的)   - 如果 DB_TRX_ID 不在 m_ids 中 → 可见(已提交事务修改的)如果不可见,就沿着 DB_ROLL_PTR 找上一个版本,重复判断。

4. 两种读操作

读类型说明实现方式
快照读(Snapshot Read)不加锁,读取历史版本基于 MVCC + Read View
当前读(Current Read)读取最新版本,需要加锁SELECT ... FOR UPDATE/ DML 语句

只有普通SELECT是快照读,其他操作(UPDATEDELETE等)都是当前读,需要加锁

5. 与事务隔离级别的关系

隔离级别MVCC 行为
READ UNCOMMITED不适用 MVCC,直接读最新版本(可能脏读)
READ COMMITED每次SELECT都生成新的Read View,能看到其他事务已提交的最新修改
REPEATABLE READ事务开始时生成一个Read View,整个事务复用,保证可重复读
SERIALIZABLE不使用 MVCC,所有操作加锁

MySQL 默认隔离级别为REPEATABLE READ

附:RC、RR级别下的InnoDB快照读有什么不同:

1、首先mysql四种隔离级别:

1)未提交读(READ UNCOMMITED)脏读

2) 已提交读 (READ COMMITED)简称(RC) 不可重复读

3)可重复读(REPEATABLE READ)简称(RR )

4)可串行化(SERIALIZABLE)

2、因为Read View生成时机的不同,从而造成RC、RR级别下快照读的结果的不同:

1)、在RR级别下的某个事务的对某条记录的第一次快照读会创建一个快照即Read View将当前系统活跃的其他事务记录起来,此后调用快照读的时候,还是使用的是同一个Read View, 所以只要当前事务在其他事务提交更新之前使用过快照读,那么之后的快照读使用都是同一个Read View,所以对之后的修改不可见。

2)、在RR级别下,快照读生成ReadView时,Read View会记录此时所有其他活跃事务的快照,这些事务的修改对于当前事务都不可见的, 而早于Read View创建的事务所做的修改均是可见。

3)、在RC级别下,事务中,每次快照读都会新生成一个快照和Read View,这就是我们在RC级别下的事务中可以看到别的事务提交的更新的原因。

总结

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