MVCC是如何工作的？

核心概念：什么是 MVCC？

MVCC 的中文翻译为多版本并发控制。

它是一种数据库管理系统中常用的技术，用于高效地处理高并发场景下的读写操作，在保证数据一致性的同时，大幅提升性能。

它的核心思想非常直观：不为数据行加锁，而是为每个数据修改创建多个版本。

为什么要用 MVCC？------ 解决并发问题

在没有 MVCC 的情况下，数据库通常通过锁来保证并发事务的数据一致性。这会带来两个主要问题：

1. 读写冲突：当一个事务正在写数据（更新、删除）时，它会锁定数据行，其他事务（即使是读操作）必须等待锁释放才能进行。这严重影响了读性能。
2. 写写冲突：多个写操作同时进行时，只能串行执行，效率低下。

MVCC 完美地解决了读写冲突 的问题。它让读操作永远不用等待写操作 ，写操作也不用等待读操作，使得读写操作可以并发执行，极大地提高了数据库在读写混合场景下的吞吐量。

MVCC 是如何工作的？

MVCC 通过为数据项创建多个"快照"版本来实现。每个事务在某个时间点看到的数据，是数据库在该时间点的一个一致性快照。

实现 MVCC 通常需要三个关键技术点：

1. 数据的多个版本

数据库中的每一行数据都不止有一个当前版本，它还可能有多个由之前事务创建的旧版本。这些版本会通过"回滚指针"在数据库中链接起来，形成一个版本链。

2. 事务的版本号（或时间戳）

每个事务在开始时都会被分配一个唯一的 、自增的事务 ID (Transaction ID)。

这个 ID 定义了事务的时间顺序。

3. 快照的可见性规则

这是 MVCC 最核心的部分。当一个事务要读取数据时，数据库如何决定它能看到哪个版本的数据？

规则大致如下：数据行的每个版本都记录着创建它的事务 ID (create_trx_id ) 和删除（或失效）它的事务 ID (delete_trx_id)。

一个数据版本对当前事务可见，必须满足以下条件之一：

该版本的 **create_trx_id**小于等于当前事务 ID，并且：

该版本的 delete_trx_id 要么未定义（表示还未被删除），要么大于当前事务 ID（表示它是在当前事务启动之后才被删除的）。

简单来说：一个事务只能看到在它开始之前就已经提交的数据版本，而看不到在它开始之后才提交的修改或未提交的修改。

MVCC 的优点和缺点

优点：

1. 高并发性能：读写互不阻塞，这是最大的优点，非常适合读多写少的应用场景。

2. 避免了死锁：因为读操作不需要加锁。

3. 保证事务的隔离性 ：轻松实现了 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 隔离级别。

缺点：

1. 额外的存储开销：需要为每一行数据存储多个版本，当旧版本数据很多时，会占用更多磁盘空间。

2. 维护 overhead：数据库需要定期清理（Purge）不再被任何事务需要的旧数据版本，这个过程称为"垃圾回收"。

哪些数据库使用了 MVCC？

MVCC 是许多现代数据库系统的核心功能，包括：

1. MySQL 的 InnoDB 存储引擎
2. PostgreSQL
3. Oracle Database
4. Microsoft SQL Server (2014之后的版本，叫 Accelerated Database Recovery)
5. SQLite

总结

特性	解释
全称	多版本并发控制 (Multi-Version Concurrency Control)
目的	解决高并发下的读写冲突，提升数据库性能，无需加锁读。
核心思想	为数据保留多个历史版本，每个事务根据自己的"时间点"看到不同的数据快照。
关键实现	1. 数据行多版本 2. 事务ID 3. 数据可见性规则
主要优点	读写不阻塞，并发性能高，避免死锁。
主要缺点	存在存储空间开销，需要垃圾回收旧数据版本。