当前位置：首页 > news >正文

【Mysql】MySQL的MVCC及实现原理，核心目标与全流程图解

news 2025/6/17 10:33:10

MySQL的MVCC及实现原理，核心目标与全流程图解

一、MVCC核心
- 解决两大问题：
- MVCC 全流程图解
二、MVCC核心实现组件
- 1. 隐藏字段（InnoDB表必有）
- 2. Undo Log（版本链）
- 3. ReadView（可见性判断核心）
三、可见性判断算法（RR隔离示例）
- 代码级判断逻辑：
四、不同隔离级别的实现差异
五、实战案例演示（RC vs RR）
- 结果对比：
六、关键参数优化
七、MVCC的限制

一、MVCC核心

MySQL MVCC（多版本并发控制）是 InnoDB 引擎实现高并发的核心技术，其本质是通过数据多版本实现读写操作的并行执行。

解决两大问题：

读写冲突：读操作不阻塞写操作
事务隔离：实现RC（读已提交）、RR（可重复读）隔离级别

📌 关键设计：通过数据多版本+版本可见性判断实现

MVCC 全流程图解

二、MVCC核心实现组件

1. 隐藏字段（InnoDB表必有）

字段名	长度	作用
DB_TRX_ID	6字节	最新修改该行的事务ID
DB_ROLL_PTR	7字节	指向Undo Log的回滚指针
DB_ROW_ID	6字节	行隐藏ID（无主键时自增）

-- 查看行隐藏字段（虚拟列）
SELECT `DB_TRX_ID`,   -- 最后更新事务ID`DB_ROLL_PTR`, -- 指向历史版本链`DB_ROW_ID`    -- 行唯一标识
FROM information_schema.INNODB_SYS_TABLES 
WHERE name = 'test/t1';

2. Undo Log（版本链）

更新流程：每次修改前拷贝旧数据到Undo Log
版本链：通过DB_ROLL_PTR串联历史版本

3. ReadView（可见性判断核心）

// 源码位置：storage/innobase/include/read0types.h
class ReadView {trx_id_t m_low_limit_id;    // 高水位ID（>此值的事务不可见）trx_id_t m_up_limit_id;     // 低水位ID（<此值的事务可见）ids_t    m_ids;             // 活跃事务ID列表trx_id_t m_creator_trx_id;  // 创建该ReadView的事务ID
};

三、可见性判断算法（RR隔离示例）

代码级判断逻辑：

// storage/innobase/include/read0types.h
bool changes_visible(trx_id_t id, const table_name_t& name) const {// 1. 自己修改的数据总是可见if (id == m_creator_trx_id) return true; // 2. 事务ID < 活跃事务最小ID（已提交）if (id < m_up_limit_id) return true;// 3. 事务ID >= 高水位（属于未来事务）if (id >= m_low_limit_id) return false;// 4. 事务活跃状态检查return (m_ids.find(id) == m_ids.end()); // 不在活跃列表中则可见
}

四、不同隔离级别的实现差异

隔离级别	ReadView创建时机	版本链访问逻辑
RC（读已提交）	每次SELECT创建新ReadView	总是读取最新已提交版本
RR（可重复读）	首次SELECT创建ReadView	复用同一视图，保持版本一致性
Serializable	加锁读（不使用MVCC）	无版本链

⚠️ RR防幻读机制：基于Next-Key Locking + MVCC版本快照

五、实战案例演示（RC vs RR）

-- 初始化数据
CREATE TABLE t(id INT PRIMARY KEY, v INT);
INSERT INTO t VALUES(1, 10);-- 事务1（更新数据）
START TRANSACTION;
UPDATE t SET v = 20 WHERE id = 1;-- 事务2（两次查询）
START TRANSACTION;
SELECT v FROM t WHERE id = 1; -- RC看到20｜RR看到10（旧值）
COMMIT;-- 事务1提交
COMMIT;-- 事务2再次查询
SELECT v FROM t WHERE id = 1; -- RC/RR均看到20

结果对比：

步骤	RC隔离级别结果	RR隔离级别结果
事务2首次查询	20（脏读）	10（快照读）
事务2二次查询	20（读已提交）	10（可重复读）

六、关键参数优化

# my.cnf配置项
innodb_undo_log_truncate = ON      # 启用undo log清理
innodb_max_undo_log_size = 1G      # 控制版本链长度
innodb_purge_threads = 4           # 后台清理线程数