图解MVCC

MVCC全称是 多版本并发控制(Multi-Version Concurrency Control)，
mysql中实现可重复读隔离级别下的快照读就是依赖了这项技术，本文将通过大量图例以一种简明的视角讲清楚这个概念。

存储

应用MVCC需要在数据库每条记录上增加如下两个字段

• 事务ID，即创建或修改记录的事务ID，以下统称为TRX_ID
• 回滚指针ROLL_PTR，指向该行之前的版本，如果刚创建，该指针为空

假设记录在事务1中被创建和修改。可以看到有两个版本的记录，新版本的roll_ptr指向旧版本。

然后在事务2中修改记录，同样最新记录的roll_ptr指向修改前的记录。

查询

仅保存记录的不同版本还不够，还需要在事务中记录其他还未结束的事务，以保证在当前事务中进行查询

• 可以读取到最新的已提交事务创建或修改的记录
• 不会读取到未提交事务的更新

这里用到了一个ReadView的结构，由事务在第一次select查询时创建（可重复读），简单来说就是一个的活跃（未提交）事务的列表。
记列表中最大id为max_id，最小为min_id，则有

• 小于min_id的事务均已提交，所有修改均可见
• 大于max_id的事务均未提交，所有修改均不可见
• 在min_id和max_id之间的事务
  • 如果在活跃事务列表中，未提交，修改不可见
  • 否则已提交，修改可见

按照上述规则查询，最新版本的记录不符合，则通过roll_ptr找上一个版本，直到找到符合的版本，或没有匹配记录时返回。
在可重复读级别下，只会在事务的第一个select查询时创建ReadView，而对于读已提交，在每次查询时都会创建ReadView。

例子

假设数据库中已经有一条记录id=1，我们启动了三个事务，t1修改记录，t2和t3查询，不同的是t2是可重复读，而t3是读已提交。

在时刻0，记录的快照和t2、t3的ReadView如下

由于t1还没提交，所以t2和t3查询到的名称都是alice。
到了时刻2，t1已经提交。由于可重复读不会更新ReadView，t2查询到的名称仍是alice，但是t3更新了ReadView，可以查到最新的名称bob。