InnoDB的MVCC实现机制¶

1. MVCC核心机制¶

InnoDB通过**多版本并发控制（MVCC）实现可重复读（Repeatable Read）隔离级别，其核心是通过**数据行版本管理**和��见性规则**，在非阻塞读（快照读）场景下保证事务一致性。

2. 数据行版本控制¶

• 隐藏列：每行记录包含两个隐藏字段：
• DB_TRX_ID：记录最后一次修改（插入/更新）该行的**事务ID**。
• DB_ROLL_PTR：指向该行在**Undo Log**中的历史版本指针。
• 版本链：每次更新操作会生成新版本，旧版本通过DB_ROLL_PTR链接形成版本链。

3. 操作对版本的影响¶

• 插入操作：
• 新插入的行设置DB_TRX_ID为当前事务ID，DB_ROLL_PTR为空。
• 更新操作：
• 旧版本数据被复制到Undo Log，新版本设置DB_TRX_ID为当前事务ID，DB_ROLL_PTR指向Undo Log中的旧版本。
• 删除操作：
• 标记行记录为删除（设置DB_ROLL_PTR为删除标识），而非物理删除。

4. 可见性判断规则（Read View）¶

• Read View：事务开启时生成，包含当前活跃事务ID列表（m_ids）和最小/最大事务ID（m_low_limit_id、m_up_limit_id）。
• 可见性条件：
• 插入可见：行的DB_TRX_ID < m_low_limit_id 或在m_ids列表中（即事务已提交）。
• 删除可见：行的DB_ROLL_PTR未被标记为删除，或标记删除的事务ID < 当前事务ID。
• 快照读：根据Read View过滤版本链，返回符合条件（对当前事务可见）的最新版本。

5. 与事务隔离级别的关系¶

• 可重复读（RR）：通过MVCC和Read View实现，事务全程使用同一Read View，避免幻读。
• 读已提交（RC）：每次查询生成新的Read View，可能看到其他事务已提交的数据。

6. 优缺点¶

• 优点：
• 非阻塞读：读操作不加锁，提升并发性能。
• 减少锁竞争：写操作仅锁定必要行，避免全表锁。
• 缺点：
• 存储开销：需维护Undo Log和版本链。
• 内存消耗：Read View需保存活跃事务列表。

7. 其他关键机制¶

• Undo Log：存储旧版本数据，用于回滚和MVCC版本链。
• 间隙锁（Gap Lock）：防止幻读，锁定索引记录之间的间隙。
• 死锁处理：通过等待图（Wait-for Graph）检测并回滚死锁事务。

总结¶

InnoDB的MVCC通过**版本链**、Read View**和**Undo Log，在可重复读隔离级别下实现高效并发控制。其核心是通过非阻塞读和细粒度锁优化，平衡性能与数据一致性。