揭秘 MVCC：MySQL 中的并发控制利器

MVCC：多版本并发控制的详细原理

导语：

在MySQL中，MVCC（Multi-Version Concurrency Control）是一种巧妙的并发控制机制，以其读写无锁、高并发性的特点著称，让数据操作更加高效。想要深入了解MVCC，需要掌握其背后的原理和实现细节，本文将对MVCC进行详细剖析。

1. MVCC 的基本原理：

• 读写隔离： 顾名思义，MVCC 的基本思想是实现事务间的读写隔离，即一个事务的写入不会立即反映到其他并发事务中，从而避免脏写和丢失更新。

• 多版本： MVCC 巧妙之处在于引入了“版本”的概念。每个事务在执行时，都会产生一个新的版本，并将自己修改的数据保存在该版本中。

• 隐藏修改： 读写时，系统会自动管理不同事务的版本，使读事务只看到与自身事务隔离级别兼容的版本，从而隐藏了其他并发事务的修改。

2. MVCC 的实现：

MySQL 中的 MVCC 是通过行版本来实现的，也就是给每行数据增加了一个版本号，每个事务在执行时，都会生成一个新的版本号，并将自己的修改保存在该版本中。

• 行版本： 每个行数据都有一个版本号，通过系统字段 row_mts 进行管理。

• 事务版本号： 每个事务都有一个版本号，通过系统变量 @@transaction_timestamp 进行管理。

• 读写原理：

  • 读时：系统会根据事务隔离级别，选择合适的版本来返回给读事务，以实现读写隔离。
  • 写时：系统会为当前事务创建一个新的版本，并将修改保存在新版本中，不影响其他事务的版本。

3. MVCC 的隔离级别：

MySQL 中的 MVCC 主要支持两种隔离级别：

• 读已提交： 读事务只能看到已经提交的事务所做的修改。

• 可重复读： 读事务在整个事务执行过程中，只能看到事务启动时已经提交的事务所做的修改。

4. MVCC 的优缺点：

优点：

• 高并发： MVCC 的读写无锁特性，提高了系统的并发能力。

• 可重复读： 在可重复读隔离级别下，事务在整个执行过程中看到的都是一致的数据。

• 减少锁冲突： MVCC 避免了传统的行级锁，减少了锁冲突。

缺点：

• 存储开销： 需要为每个数据行存储多个版本，增加了存储开销。

• 写放大： 在某些情况下，MVCC 可能会导致写放大，因为写入操作可能会产生多个版本。

5. MVCC 的应用场景：

MVCC 广泛应用于各种需要高并发和事务隔离的场景中，例如：

• Web 应用： 网站和电商平台通常需要同时处理大量并发请求，MVCC 可以有效避免数据冲突。

• 数据库系统： MVCC 是许多数据库系统中使用的并发控制机制，包括 MySQL、PostgreSQL 和 Oracle。

• 分布式系统： MVCC 也被用于分布式系统中，以确保数据的一致性和隔离性。