MVCC（Multi-Version Concurrency Control），多版本并發控制。
MVCC是一種并發控制的方法，通過維護數據多個版本的記錄，以無鎖的方式解決并發讀寫沖突。目的就是規避在讀寫沖突的時候進行加鎖的操作。Mysql的Innodb引擎就使用了MVCC。
相關概念
要了解MVCC的實現機制，需要先知道Mysql中以下幾個概念。
事物ID和DB_TRX_ID
事物ID
我們都知道innodb是支持事物的，在innodb中每一個事物創建時都會分配一個自增的ID作為事物為唯一標志，也就是事物ID。
DB_TRX_ID
數據表里每一行數據都會有一個隱藏字段DB_TRX_ID，用來存儲創建或者最后一次修改此記錄的事物ID
undo log和DB_ROLL_PTR
DB_ROLL_PTR
數據表里另外一個隱藏字段，DB_ROLL_PTR回滾指針，指向這條記錄的上一個版本在undo log中的數據。
undo log
undo log存儲每行記錄的修改歷史?？梢院唵卫斫鈛ndo log是一個與數據表結構相同的另外一張表，數據表的數據行字段它都有，數據表的行記錄每修改一次，就將這行數據的當前記錄寫到undo log中，并將返回的undo log指針地址寫入DB_ROLL_PTR，然后修改數據行數據、更新事物ID。
undo log主要分為兩種：
insert undo log
代表事務在insert新記錄時產生的undo log, 只在事務回滾時需要，并且在事務提交后可以被立即丟棄
update undo log
事務在進行update或delete時產生的undo log; 不僅在事務回滾時需要，在快照讀時也需要；所以不能隨便刪除，只有在快速讀或事務回滾不涉及該日志時，對應的日志才會被purge線程統一清除
結構大概如下圖所示：
undo log可以作為mvcc中查找對應可讀記錄，也可以作為當前事物的rollback依據。
undo log也并不是無限增長的，會有另外一個線程會嘗試清除早期的undo log記錄，因為他們已經沒有用處了。
當前讀與快照讀
當前讀
當前讀指的是讀取數據當前最新數據。update、insert、delete、select for update（排他鎖）、select lock in share mode。讀取數據需要保證其他并發事務不能修改當前記錄，會對讀取的記錄進行加鎖。
快照讀
快照讀指的是在讀取數據時，生成讀取快照，在同一個事物中可能會一直讀取此快照的數據。快照讀讀到的數據可能不是最新的，可能是歷史版本的數據，這些歷史版本的數據就是從undo log中獲取的。
事物中的select 不加鎖的情況會執行快照讀，快照讀依賴readview來實現。
快照讀的前提是隔離級別不是串行級別，串行級別下的快照讀會退化成當前讀。
ReadView
讀視圖，由當前活躍事物ID的列表trx_list、當前活躍最小事物ID low_limit_id、下一個即將分配的事物ID up_limit_id，三個部分組成。
事物間可見性分析
基于ReadView的可見性分析邏輯
執行快照讀的時候，會創建一個ReadView。定義被讀取行的DB_TRX_ID 為trx_id。
- 比較 trx_id是否小于low_limit_id 或者為當前事物ID，如果為true，則代表修改此行數據的事物早已提交或者就是當前事務進行的修改，當前記錄可見。否則進入下一步判斷。
- 比較trx_id是否大于等于up_limit_id，如果為true，則代表修改此行記錄的事物晚于當前讀視圖創建，當前記錄不可見，根據DB_ROLL_PTR undo log指針找到上一條記錄，從新進行可見性分析。否則進入下一步判斷
- 判斷trx_id是否在trx_list列表中，如果在，代表修改此行記錄的事物還未提交，當前事務不可以讀取當前記錄，根據DB_ROLL_PTR undo log指針找到上一條記錄，從新進行可見性分析。否則說明數據在readview生成的時候已經提交，當期事物可以讀取當前記錄。
數據庫事物隔離級別與MVCC
- 臟讀
讀到了別的事物未提交的數據，由于別的事物有可能會回滾，相當于讀到了錯誤的數據。 - 不可重復讀
讀到了別的事物已提交的數據，在當前事務中，前后兩次的讀取可能數據不一致。 - 幻讀
也是讀到了別的事物已提交的數據，在當前事務中，前后兩次的讀取可能數據不一致。與不重復讀區別是，幻讀指的是insert或delete產生的不一致，而不可重讀指的是update產生的不一致。
數據庫為了解決臟讀、不可重復讀、幻讀，定義了事物間的隔離級別。
事物隔離級別
- 串行化Serializable
一切指令同步執行，也就沒有以上的問題了?？梢越鉀Q臟讀、幻讀、不可重讀。 - 可重復讀Repeat Read、RR
在同一事物中讀取被修改的記錄，總是一致的。可以解決臟讀、不可重復讀。 - 讀已提交Read Committed、RC
可以讀取別的事物已經提交的數據?？梢越鉀Q臟讀。 - 讀未提交Read UnCommitted
可以讀到別的事物未提交的數據。啥問題都沒解決。
隔離級別是約嚴格需要的約束越多，相對的性能就會越差。
Mysql Innodb的默認數據庫隔離級別為RR。
Oracle的隔離級別只支持Serializable和RC，另外提供了一種只讀的模式，只允許select。
事物隔離級別與MVCC
在RR級別下，事物進行快照讀時會檢查當前事物是否已經創建過ReadView，如果存在，則使用已經創建的，這也是實現可重復的方法。
在RC級別下，事物每一次快照讀都會創建一個新的ReadView，這樣就會造成不可重復的和幻讀的問題。
Innodb利用MVCC解決了RR級別下快照讀中的幻讀問題，當前讀中的幻讀問題需要使用GAP lock解決，也就是間隙鎖。
舉個例子：
創建user表，自增主鍵ID、name、age，三個字段；
插入兩條數據1-張三-10、2-李四-20；
啟動事物1，查詢name=張三的記錄，會返回1-張三；
啟動事物2，新增記錄3-張三-30；
在事物1中再次查詢name=張三的記錄，仍然返回1-張三；
在事物1中修改name=張三的age=45，提交；會發現1、3的age都會變為45。
這就是解決了快照讀的幻讀，而修改操作屬于當前讀，仍然有幻讀的問題。
但是如果這里將事物2的提交事務延遲到事物1修改數據之后，會發現事物1的修改數據會被卡住。
這里就使用了間隙鎖進行防止寫的幻讀。
