Mysql到底是怎麽實現MVCC的

Mysql到底是怎麽實現MVCC的？這個問題無數人都在問，但google中並無答案，本文嘗試從Mysql源碼中尋找答案。

在Mysql中MVCC是在Innodb存儲引擎中得到支持的，Innodb為每行記錄都實現了三個隱藏字段：

6字節的事務ID（DB_TRX_ID ）

7字節的回滾指針（DB_ROLL_PTR）

隱藏的ID

6字節的事物ID用來標識該行所述的事務，7字節的回滾指針需要了解下Innodb的事務模型。

1. Innodb的事務相關概念

為了支持事務，Innbodb引入了下面幾個概念：

redo log

redo log就是保存執行的SQL語句到壹個指定的Log文件，當Mysql執行recovery時重新執行redo log記錄的SQL操作即可。當客戶端執行每條SQL（更新語句）時，redo log會被首先寫入log buffer；當客戶端執行COMMIT命令時，log buffer中的內容會被視情況刷新到磁盤。redo log在磁盤上作為壹個獨立的文件存在，即Innodb的log文件。

undo log

與redo log相反，undo log是為回滾而用，具體內容就是copy事務前的數據庫內容（行）到undo buffer，在適合的時間把undo buffer中的內容刷新到磁盤。undo buffer與redo buffer壹樣，也是環形緩沖，但當緩沖滿的時候，undo buffer中的內容會也會被刷新到磁盤；與redo log不同的是，磁盤上不存在單獨的undo log文件，所有的undo log均存放在主ibd數據文件中（表空間），即使客戶端設置了每表壹個數據文件也是如此。

rollback segment

回滾段這個概念來自Oracle的事物模型，在Innodb中，undo log被劃分為多個段，具體某行的undo log就保存在某個段中，稱為回滾段。可以認為undo log和回滾段是同壹意思。

鎖

Innodb提供了基於行的鎖，如果行的數量非常大，則在高並發下鎖的數量也可能會比較大，據Innodb文檔說，Innodb對鎖進行了空間有效優化，即使並發量高也不會導致內存耗盡。

對行的鎖有分兩種：排他鎖、***享鎖。***享鎖針對對，排他鎖針對寫，完全等同讀寫鎖的概念。如果某個事務在更新某行（排他鎖），則其他事物無論是讀還是寫本行都必須等待；如果某個事物讀某行（***享鎖），則其他讀的事物無需等待，而寫事物則需等待。通過***享鎖，保證了多讀之間的無等待性，但是鎖的應用又依賴Mysql的事務隔離級別。

隔離級別

隔離級別用來限制事務直接的交互程度，目前有幾個工業標準：

- READ_UNCOMMITTED：臟讀

- READ_COMMITTED：讀提交

- REPEATABLE_READ：重復讀

- SERIALIZABLE：串行化

Innodb對四種類型都支持，臟讀和串行化應用場景不多，讀提交、重復讀用的比較廣泛，後面會介紹其實現方式。

2. 行的更新過程

下面演示下事務對某行記錄的更新過程：

1. 初始數據行

F1～F6是某行列的名字，1～6是其對應的數據。後面三個隱含字段分別對應該行的事務號和回滾指針，假如這條數據是剛INSERT的，可以認為ID為1，其他兩個字段為空。

2.事務1更改該行的各字段的值