1. 什么是MVCC
MVCC全称是Multi-Version Concurrency Control（多版本并发控制），是一种并发控制的方法，通过维护一个数据的多个版本，减少读写操作的冲突。
如果没有MVCC，想要实现同一条数据的并发读写，还要保证数据的安全性，就需要操作数据的时候加读锁和写锁，这样就降低了数据库的并发性能。
有了MVCC，就相当于把同一份数据生成了多个版本，在操作的开始各生成一个快照，读写操作互不影响。无需加锁，也实现数据的安全性和事务的隔离性。
事务的四大特性中隔离性就是基于MVCC实现的。
说MVCC的实现原理之前，先说一下事务的隔离级别。
2. 事务的隔离级别
说隔离级别之前，先说一下并发事务产生的问题：
脏读： 一个事务读到其他事务未提交的数据。
不可重复读： 相同的查询条件，多次查询到的结果不一致，即读到其他事务提交后的数据。
幻读： 相同的查询条件，多次查询到的结果不一致，即读到其他事务提交后的数据。
不可重复读与幻读的区别是： 不可重复读是读到了其他事务执行update、delete后的数据，而幻读是读到其他事务执行insert后的数据。
再说一下事务的四大隔离级别：
Read UnCommitted（读未提交）： 读到其他事务未提交的数据，会出现脏读、不可重复读、幻读。
Read Committed（读已提交）： 读到其他事务已提交的数据，解决了脏读，会出现不可重复读、幻读。
Repeatable Read（可重复读）： 相同的条件，多次读取到的结果一致。解决了脏读、不可重复读，会出现幻读。
Serializable（串行化）： 所有事务串行执行，解决了脏读、不可重复读、幻读。
隔离级别脏读不可重复读幻读读未提交会会会读已提交不会会会可重复读不会不会会串行化不会不会不会MVCC只在Read Committed和Repeatable Read两个隔离级别下起作用，因为Read UnCommitted隔离级别下，读写都不加锁，Serializable隔离级别下，读写都加锁，也就不需要MVCC了。
再谈一下Undo log日志。
3. Undo Log（回滚日志）
Undo Log记录的是逻辑日志，也就是SQL语句。
比如：当我们执行一条insert语句时，Undo Log就记录一条相反的delete语句。
作用：
- 回滚事务时，恢复到修改前的数据。
- 实现 MVCC 。
事务四大特性中原子性也是基于Undo Log实现的。
下面开始谈一下MVCC的实现原理。
4. MVCC的实现原理
4.1 当前读和快照读
先普及一下什么是当前读和快照读。
当前读： 读取数据的最新版本，并对数据进行加锁。
例如：insert、update、delete、select for update、 select lock in share mode。
快照读： 读取数据的历史版本，不对数据加锁。
例如：select
MVCC是基于Undo Log、隐藏字段、Read View（读视图）实现的。
4.2 隐藏字段
先说一下MySQL的隐藏字段，当我们创建一张表时，InnoDB引擎会增加2个隐藏字段。
DB_TRX_ID（最近一次提交事务的ID）：修改表数据时，都会提交事务，每个事务都有一个唯一的ID，这个字段就记录了最近一次提交事务的ID。
DB_ROLL_PTR（上个版本的地址）：修改表数据时，旧版本的数据都会被记录到Undo Log日志中，每个版本的数据都有一个版本地址，这个字段记录的就是上个版本的地址。
4.3 版本链
当我们第一次往用户表插入一条记录时，表数据和隐藏字段的值是下面这样的：- insert into user (name,age) values ('一灯',1);
第二次提交事务，把用户年龄加1。- update user set age=age+1 where id=1;
第三次提交事务，再把用户年龄加1。- update user set age=age+1 where id=1;
这样表记录和Undo Log历史数据就组成了一个版本链。
4.4 Read View（读视图）
在事务中，执行SQL查询，就会生成一个读视图，是用来保证数据的可见性，即读到Undo Log中哪个版本的数据。
快照读一般是读取的历史版本的读视图，当前图会生成一个最新版本的读视图。
读视图是基于下面几个字段实现的：
m_ids ：当前系统中活跃的事务ID集合，即未提交的事务。
min_trx_id ：m_ids中最小的ID
max_trx_id ：下一个要分配的事务ID
creator_trx_id: 当前事务ID
读视图决定当前事务能读到哪个版本的数据，从表记录到Undo Log历史数据的版本链，依次匹配，满足哪个版本的匹配规则，就能读到哪个版本的数据，一旦匹配成功就不再往下匹配。
数据可见性规则：
<ol>DB_TRX_ID = creator_trx_id
如果这个版本数据的事务ID等于当前事务ID，表示数据记录的最后一次操作的事务就是当前事务，当前读视图可以读到这个版本的数据。DB_TRX_ID < min_trx_id
如果这个版本数据的事务ID小于所有活跃事务ID，表示这个版本的数据不再被事务使用，即事务已提交，当前读视图可以读到这个版本的数据。DB_TRX_ID >= max_trx_id
如果这个版本数据的事务ID大于等于下一个要分配的事务ID，表示有新事务更新了这个版本的数据，这种情况下，当前读视图不可以读到这个版本的数据。<strong>min_trx_id |
