MVCC版本链如何管理

MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制）是现代数据库（如 MySQL InnoDB、PostgreSQL、Oracle 等）实现高并发读写的核心机制。它通过保存数据的多个版本，让“读不阻塞写、写不阻塞读”。

下面以 MySQL InnoDB 为例，系统讲解 MVCC 版本链是如何管理的。

一、MVCC 依赖的底层结构

1. 每行记录的隐藏字段

InnoDB 每行记录中，除了业务字段，还有隐藏列：

2. Undo Log（回滚日志）

• 每次 UPDATE / DELETE 都会生成 undo log
• undo log 中保存的是 该行的历史版本
• undo log 通过 DB_ROLL_PTR 串成一条 版本链

二、版本链是如何形成的？

示例：一行数据的多次修改

初始数据：

id=1, name='A'

事务 T1（trx_id=10）修改：

UPDATE t SET name='B' WHERE id=1;

此时：

• 当前行：name='B', DB_TRX_ID=10
• undo log 保存旧版本：name='A'

事务 T2（trx_id=20）再次修改：

UPDATE t SET name='C' WHERE id=1;

此时：

• 当前行：name='C', DB_TRX_ID=20
• undo log 链：

当前行(C, trx_id=20)
   ↓ ROLL_PTR
undo(C➜B, trx_id=10)
   ↓ ROLL_PTR
undo(B➜A, trx_id=初始)

✅ 这就是 MVCC 版本链

三、ReadView（读视图）如何配合版本链？

1. 什么是 ReadView？

ReadView 是事务在快照读时生成的一个“可见性判断规则”。

包含：

• 当前活跃事务 ID 列表
• 最小事务 ID
• 下一个将分配的事务 ID

2. 可见性判断规则（核心）

对于版本链上的某一版本（trx_id = X）：

3. 版本链遍历过程

当执行：

SELECT * FROM t WHERE id=1;

数据库会：

1. 从最新版本开始
2. 用 ReadView 判断可见性
3. 不可见 → 沿 ROLL_PTR 找上一个版本
4. 直到找到可见版本或链结束

四、不同隔离级别下的版本链管理

1. READ COMMITTED（RC）

• 每次 SELECT 都生成 新的 ReadView
• 能看到“已提交的最新版本”

2. REPEATABLE READ（RR，MySQL 默认）

• 事务第一次 SELECT 时生成 ReadView
• 整个事务复用同一个 ReadView
• 保证可重复读

✅ InnoDB 的 RR 通过 版本链 + ReadView 实现

五、版本链的清理（Purge）

版本链不能无限增长，需要清理：

Purge 线程负责：

• 删除 不再被任何事务需要 的 undo 版本
• 条件：
  • 版本对应的事务已提交
  • 没有活跃事务的 ReadView 还需要它

六、一句话总结

MVCC 版本链 = 当前数据 + undo log 历史版本 + 回滚指针

通过 ReadView 判断哪个版本对当前事务可见，实现无锁并发读写

如果你愿意，我也可以：

• 用 图 画出版本链
• 对比 MySQL vs PostgreSQL 的 MVCC
• 结合 事务隔离问题（脏读/幻读） 讲清楚