MySQL中MVCC的实现原理
MySQL中的MVCC（多版本并发控制）是一种通过维护数据历史版本实现高并发读写的技术，其核心实现原理可分为以下五个部分：
一、隐藏字段与版本链
隐藏字段
InnoDB为每行数据添加三个隐藏字段： •
DB_TRX_ID（6字节）：记录最后一次修改该行的事务ID（包括INSERT/UPDATE/DELETE）。•
DB_ROLL_PTR（7字节）：指向Undo Log中该行历史版本的指针，用于构建版本链。•
DB_ROW_ID（6字节，可选）：当表无显式主键时自动生成的隐藏主键，用于聚簇索引。Undo Log版本链
• 每次事务修改数据时，旧版本数据会被写入Undo Log，并通过
DB_ROLL_PTR形成版本链。例如，事务A（ID=100）插入数据，事务B（ID=200）更新后，版本链结构为：当前数据 → 事务B版本 → 事务A版本。• 版本链允许事务回溯历史数据，解决读写冲突时的数据一致性问题。
二、Read View机制
事务执行快照读（如普通SELECT）时生成一致性视图（Read View），包含以下核心属性：
m_ids：当前活跃事务ID列表。min_trx_id：活跃事务中的最小ID。max_trx_id：下一个将分配的事务ID（即当前最大事务ID+1）。creator_trx_id：创建该Read View的事务ID。
三、数据可见性判断规则
通过对比数据行的DB_TRX_ID与Read View属性，确定是否可见：
规则1：若
DB_TRX_ID < min_trx_id，说明该版本在Read View创建前已提交，可见。规则2：若
DB_TRX_ID ≥ max_trx_id，说明该版本由未来事务生成，不可见。规则3：若
min_trx_id ≤ DB_TRX_ID < max_trx_id： • 未提交事务：DB_TRX_ID在m_ids中，不可见。• 已提交事务：
DB_TRX_ID不在m_ids中，可见。规则4：若
DB_TRX_ID == creator_trx_id，说明是当前事务自身修改的数据，直接可见。
若当前版本不可见，则通过DB_ROLL_PTR回溯Undo Log版本链，直至找到符合条件的历史版本。
四、隔离级别的影响
读已提交（RC）
• 每次快照读生成新的Read View，能读到其他事务已提交的最新数据。
• 示例：事务A第一次读取数据后，事务B提交更新，事务A第二次读取会生成新视图并看到新数据。
可重复读（RR）
• 事务首次快照读生成Read View，后续操作复用该视图，保证整个事务期间数据一致性。
• 示例：事务A第一次读取数据后，事务B修改并提交，事务A第二次读取仍看到旧数据。
五、MVCC的优缺点
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 读写不阻塞（非锁定读） | 存储开销大（多版本维护） |
| 减少锁竞争与死锁风险 | 无法完全解决幻读（当前读仍可能触发） |
| 支持高并发场景 | 依赖后台Purge线程清理旧版本 |
示例分析
假设事务ID=301的事务查询数据行，当前版本由事务ID=300修改（未提交），版本链包含事务ID=200（已提交）和事务ID=100（已提交）的版本：
- Read View的
m_ids包含活跃事务ID=200、300、301，min_trx_id=200，max_trx_id=302。 - 事务301会跳过事务300的版本（未提交），选择事务100的版本（
DB_TRX_ID=100 < min_trx_id），返回旧数据。
通过上述机制，MySQL在保证事务隔离性的同时，实现了高性能的并发读写。具体实现细节在不同版本中可能优化调整，但核心原理保持一致。