什么是MVCC?

  英文全称为Multi-Version Concurrency Control,翻译为中文即 多版本并发控制。在小编看来，他无非就是乐观锁的一种实现方式。在Java编程中，如果把乐观锁看成一个接口，MVCC便是这个接口的一个实现类而已。

  大多数的MySQL[事务]型[存储引擎]，如InnoDB，Falcon以及PBXT都在使用一种简单的行锁机制。事实上，他们都和另外一种用来增加并发性的被称为“多版本[并发控制]（MVCC）”的机制来一起使用。MVCC不只使用在MySQL中，[Oracle]、[PostgreSQL]，以及其他一些[数据库系统]也同样使用它。

  你可将MVCC看成行级别锁的一种妥协，它在许多情况下避免了使用锁，同时可以提供更小的开销。根据实现的不同，它可以允许非阻塞式读，在写操作进行时只锁定必要的记录。

  MVCC会保存某个时间点上的数据快照。这意味着事务可以看到一个一致的[数据视图]，不管他们需要跑多久。这同时也意味着不同的[事务]在同一个时间点看到的同一个表的数据可能是不同的。如果你从来没有过这种体验的话，可能理解起来比较抽象，但是随着慢慢地[熟悉]这种理解将会很容易。

基本原理

MVCC的实现，通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。这意味着一个事务无论运行多长时间，在同一个事务里能够看到数据一致的视图。根据事务开始的时间不同，同时也意味着在同一个时刻不同事务看到的相同表里的数据可能是不同的。

基本特征

• 每行数据都存在一个版本，每次数据更新时都更新该版本。
• 修改时Copy出当前版本随意修改，各个事务之间无干扰。
• 保存时比较版本号，如果成功（commit），则覆盖原记录；失败则放弃copy（rollback）

InnoDB存储引擎MVCC的实现策略

在每一行数据中额外保存两个隐藏的列：当前行创建时的版本号和删除时的版本号（可能为空，其实还有一列称为回滚指针，用于事务回滚，不在本文范畴）。这里的版本号并不是实际的时间值，而是系统版本号。每开始新的事务，系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号，用来和查询每行记录的版本号进行比较。
每个事务又有自己的版本号，这样事务内执行CRUD操作时，就通过版本号的比较来达到数据版本控制的目的。

版本链

对于使用InnoB引擎的表来说，它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列：

trx_id：每次一个事务对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把该事务的事务id赋值给trx_id隐藏列；即记录事务ID。
roll_pointer：每次对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把旧的版本写入到undo日志中，然后这个隐藏列就相当于一个指针，可以通过它来找到该记录修改前的信息。
  每次对记录改动，都会记录一条undo日志，每条undo日志也都有一个roll_pointer属性（INSERT操作对应的undo日志没有该属性，因为该记录并没有更早的版本），将这条数据的undo日志组成一个链表；即为版本链。版本链的头节点就是当前记录的最新值。

ReadView

对于读已提交和可重复读隔离级别的事务来说，假如另一个事务已经修改但是尚未提交，是不能直接读取最新版本的记录的，问题就在于：需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。
ReadView包含属性：

m_ids：在生成时当亲系统中活跃的读写事务的事务ID列表；
min_trx_id：生成时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务ID，即m_ids中的最小值；
max_trx_id：生成时当前系统中应该分配给下一个事务的ID值；
creator_trx_id：生成这个RV的事务ID。
有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：

  如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。
  如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。
  如果被访问版本的trx_id属性值大于ReadView中的max_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
  如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中，如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问；如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问。
读已提交和可重复读隔离级别的生成ReadView的时机不同。

读已提交每次读取数据之前都会生成一个ReadView。
可重复读只在第一次读取数据时生成一个ReadView。

那么MVCC具体到底是如何实现的呢？

为了实现MVCC机制，InnoDB内部为每一行添加了两个隐藏列：DB_TRX_ID和DB_ROLL_PTR（MySQL另外还有一个隐藏列DB_ROW_ID，这是在InnoDB表没有主键的时候会用来作为主键）。
DB_TRX_ID
长度为6字节，存储了插入或更新语句的最后一个事务的事务ID。
DB_ROLL_PTR
长度为7字节，称之为：回滚指针。回滚指针指向写入回滚段的undo log记录，读取记录的时候会根据指针去读取undo log中的记录。
正因为MySQL中undo log中会维护一个历史数据记录，所以我们应该养成定期提交事务的习惯，否则回滚段会越来越大，甚至占满了表空间。

SELECT InnoDB必须每行数据来保证它符合两个条件：

1、InnoDB必须找到一个行的版本，它至少要和事务的版本一样老(也即它的版本号不大于事务的版本号)。这保证了不管是事务开始之前，或者事务创建时，或者修改了这行数据的时候，这行数据是存在的。

2、这行数据的删除版本必须是未定义的或者比事务版本要大。这可以保证在[事务]开始之前这行数据没有被删除。这里的不是真正的删除数据，而是标志出来的删除。真正意义的删除是在commit的时候。

符合这两个条件的行可能会被当作查询结果而返回。

INSERT：InnoDB为这个新行记录当前的系统版本号。

DELETE：InnoDB将当前的系统版本号设置为这一行的删除ID。

UPDATE：InnoDB会写一个这行数据的新拷贝，这个拷贝的版本为当前的系统版本号。它同时也会将这个版本号写到旧行的删除版本里。

  这种额外的记录所带来的结果就是对于大多数查询来说根本就不需要获得一个锁。他们只是简单地以最快的速度来读取数据，确保只选择符合条件的行。这个方案的缺点在于[存储引擎]必须为每一行存储更多的数据，做更多的检查工作，处理更多的善后操作。

  MVCC只工作在REPEATABLE READ和READ COMMITED隔离级别下。READ UNCOMMITED不是MVCC兼容的，因为查询不能找到适合他们[事务]版本的行版本；它们每次都只能读到最新的版本。SERIABLABLE也不与MVCC兼容，因为读操作会锁定他们返回的每一行数据 ^[1] 。

MVCC小结

所谓的MVCC多版本并发控制，指的就是在使用读已提交，可重复读这两种隔离级别的事务在执行普通的SELET操作时访问记录的版本链过程，这样子可以使不同事务的读-写，写-读操作并发执行，从而提升系统性能。
  读已提交/可重复读这两个隔离级别的很大一个不同就是：生成ReadView的时机不同，READCOMMITTD在每一次进行普通SELECT操作前都会生成一个ReadView，而REPEATABLE READ只在第一次进行普通SELECT操作前生成一个ReadView，之后的查询操作都重复使用这个ReadView就好了。
  之前说执行DELETE语句或者更新主键的update语句并不会立即把对应的记录完全从页面删除，而是执行了一个所谓的delete mark操作，相当于只是对记录打上了一个删除标志位，这主要就是为MVCC服务的，所谓的MVCC只是在我们进行普通的SEELCT查询时才生效。