MySQL的多版本并发控制之什么是MVCC?InnoDB的MVCC实现

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MySQL的默认隔离级别REPEATABLE READ（可重复读）解决了脏读，不可重复读问题，但还是无法解决幻读的问题。所谓幻读，指的是A事务读取某个范围内的记录时，另外一个B事务又在该范围内插入了新的记录，A事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行。

InnoDB和XtraDB存储引擎通过多版本并发控制（Multiversion Concurrency Control）MVCC解决了幻读的问题。

不仅是MySQL，包括Oracle，PostgreSQL等数据库系统也都实现了MVCC。

MVCC并没有正式的规范，也没有一个统一的实现标准。不同的数据库实现的机制不尽相同，不同的存储引擎的MVCC实现也不同，虽然实现机制有所不同，但大都实现了非阻塞的读操作，写操作也只是锁定必要的行。典型的有乐观并发控制和悲观并发控制。

下面通过InnoDB存储引擎来看下MVCC是如何工作的。

InnoDB的MVCC实现

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。该时间并不是实际的系统时间值，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，这是MySQL服务器的机制。

事务开始时刻的系统版本号会作为该事务的版本号，用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。

InnoDB在默认隔离级别REPEATABLE READ（可重复读）下，MVCC具体操作如下：

SELECT

a.只查找创建时间版本早于当前事务版本的数据行，这样确保查询出来的行，要么是在事务开始前已经存在的，要么是事务这身插入或者修改过的。

b.行的删除时间版本号要么未定义，要么大于当前事务版本号。这样可以确保事务读取到的行，在事务开始之前未被删除。

INSERT

InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为创建版本号。

DELETE

InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为删除版本号。

UPDATE

InnoDB为更新的每一行保存当前系统版本号到原来的创建版本号，同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除版本号。

MVCC的优缺点

优点：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。这样设计使得读操作简单，性能更好，并且保证读到的数据是符合标准的行。

缺点：每行记录都需要额外的存储空间，需要做更多的行检查工作，更多额外的维护工作。

注意点

MySQL的MVCC只在REPEATABLE READ（可重复读）和READ COMMITTED（提交读）这两个隔离级别下工作。另外两个隔离级别和MVCC不兼容，READ UNCOMMITTED（未提交读）总是读取最新的数据行，SERIALIZABLE（可串行化）则会对所有读取的行都加锁。