MVCC（多版本并发控制）是一种机制，允许多个事务同时运行而不互相干扰。每次修改数据时，MySQL 不会直接覆盖原数据，而是创建一个新的数据版本。这样，每个事务看到的都是它开始时的数据**“快照”**，避免了事务间的冲突，从而提升了数据库的并发能力。

📚 知识内容：
🗃️ 1. 数据版本管理 ：
理论：
MVCC 的核心思想是为每次修改的数据创建一个新的版本，而不是直接覆盖原有的数据。每个数据版本都有一个标识，通常是事务 ID（trx_id）或时间戳⏰。每次数据修改都会生成一个新的版本，原来的版本仍然存在，直到事务提交。多个事务可以并发操作数据，每个事务只能看到自己启动时的“快照”数据，不会受到其他事务修改的影响。

举例：
假设有一个表 employees，包含 id 和 salary 字段：

CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
salary DECIMAL(10, 2)
);

事务 1 执行了 UPDATE 操作，修改了 Alice 的薪资：

– 事务 1 修改数据
START TRANSACTION;
UPDATE employees SET salary = 50000 WHERE id = 1;
同时，事务 2 执行查询操作：

– 事务 2 查询数据
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1;
在 MVCC 中，事务 1 更新了数据，但在事务 2 查询时，事务 2 看到的是事务 1 修改前的数据版本，直到事务 1 提交后，事务 2 才能看到事务 1 提交后的新版本。📅

📜 2. Undo Log 的作用 ：
理论：
Undo Log 记录了事务的每一个修改操作的“反向操作”，它使得事务可以回滚到修改前的状态。Undo Log 不直接存储所有的数据版本，而是存储“撤销操作”⏪。通过 Undo Log，MySQL 可以恢复数据到先前的状态，即便是事务失败或被回滚时。

举例：
假设事务 1 插入了一条数据，后来决定回滚：

– 事务 1 插入数据
START TRANSACTION;
INSERT INTO employees (id, salary) VALUES (1, 40000);
– 事务回滚
ROLLBACK;

在事务 1 执行 ROLLBACK 时，Undo Log 会存储这次插入的反向操作（删除这条记录）。Undo Log 通过撤销这次插入操作，将数据恢复到未插入之前的状态。🔄

👀 3. 数据版本的访问与可见性 ：
理论：
MVCC 中，每个事务都有自己的视图，通过 readView 来判断哪些数据版本对当前事务可见。readView 记录了当前所有活跃事务的 ID，以及最小和最大事务 ID。当事务执行查询操作时，MySQL 根据 readView 判断它能看到的数据版本。

举例：
假设事务 1 和事务 2 在并发执行：

事务 1 修改了数据，并提交。
事务 2 在事务 1 提交之前查询了数据。
事务 2 的 readView 会记录事务 1 尚未提交的版本。因此，在事务 2 查询数据时，它会看到事务 1 提交前的数据版本，直到事务 1 提交后，事务 2 才能看到新的版本数据.

– 事务 1 修改数据
START TRANSACTION;
UPDATE employees SET salary = 55000 WHERE id = 1;
COMMIT;

– 事务 2 查询数据
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1; – 事务 2 看到事务 1 提交前的薪资

👓 4. Read View 和可见性判断 ：
理论：
readView 是 MVCC 的核心组件，帮助每个事务判断哪些数据版本对其可见。readView 中包含：

creator_trx_id：当前事务的事务 ID。
m_ids：活跃事务的事务 ID 列表。
min_trx_id：所有活跃事务中最小的事务 ID。
max_trx_id：为下一个事务分配的事务 ID。
通过 readView，MySQL 判断数据版本的 trx_id 是否对当前事务可见。若数据版本的 trx_id 小于 min_trx_id，且该版本已提交，则可见；若在 min_trx_id 和 max_trx_id 之间，且未提交，则不可见。

举例：
假设有事务 1 和事务 2，它们在处理相同数据：

事务 1 修改了数据并提交。
事务 2 在事务 1 提交前查询数据。
事务 2 的 readView 会记录事务 1 尚未提交，因此它看到的是事务 1 提交前的版本。当事务 1 提交后，事务 2 才能看到新的数据版本。

– 事务 1 修改数据
START TRANSACTION;
UPDATE employees SET salary = 60000 WHERE id = 1;
COMMIT;

– 事务 2 查询数据（可重复读）
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1; – 事务 2 看到事务 1 提交前的数据

🌱 知识拓展：
📖 快照读与当前读 ：
理论：

快照读（Snapshot Read）：事务在执行查询时，并不是直接读取最新的数据版本，而是读取它开始时的数据快照。即使其他事务在此期间修改了数据，事务依然能读取到开始时的数据。
当前读（Current Read）：当前读则是直接读取数据库中最新的数据版本，并且会加锁，保证数据的一致性。当前读通常用于 UPDATE 或 DELETE 等操作。
举例：
假设事务 1 更新了某条记录，事务 2 查询这条记录：

事务 1 执行 UPDATE 时，修改了数据，生成新的数据版本。
事务 2 进行快照读时，会读取事务 1 修改前的版本，直到事务 1 提交。
– 事务 1 修改数据
START TRANSACTION;
UPDATE employees SET salary = 70000 WHERE id = 1;

– 事务 2 查询数据（快照读）
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1; – 事务 2 看到事务 1 修改前的数据

🔐 MVCC 与事务隔离级别 ：
理论：
MVCC 的表现受事务隔离级别的影响。不同的隔离级别决定了事务如何读取数据、如何处理并发：

读已提交（Read Committed）：每次查询时，生成新的 readView，只读取已提交事务的数据。事务会看到其他事务提交的数据，但可能会遇到“不可重复读”。
可重复读（Repeatable Read）：整个事务使用相同的 readView，在事务期间读取的数据始终保持一致，避免了“不可重复读”问题。但可能会出现“幻读”。
串行化（Serializable）：最严格的隔离级别，强制事务按顺序执行，避免了并发冲突，确保事务完全串行化，从而避免了所有并发问题。
举例：
假设事务 1 和事务 2 在 可重复读 隔离级别下并发执行：

事务 1 修改了数据并提交。
事务 2 在事务 1 提交前查询数据，读取的是事务 1 提交前的版本。
– 事务 1 修改数据
START TRANSACTION;
UPDATE employees SET salary = 75000 WHERE id = 1;
COMMIT;

– 事务 2 查询数据（可重复读）
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1; – 事务 2 看到事务 1 提交前的数据

🌀 幻读的解决 ：
理论：
即使在可重复读隔离级别下，仍可能发生“幻读”。幻读是指在一个事务内执行多次查询时，其他事务可能会插入新记录，导致查询结果不一致。为了避免幻读，MySQL 提供了加锁机制，如 SELECT FOR UPDATE，它确保事务不会受到其他事务插入数据的影响。

举例：
假设事务 1 和事务 2 并发执行：

事务 1 查询了某个范围的数据。
事务 2 在事务 1 查询后插入了新记录，导致事务 1 的结果发生变化。
为了防止幻读，事务 1 可以通过 SELECT FOR UPDATE 加锁，确保其他事务无法在该范围内插入数据。

– 事务 1 查询数据并加锁
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE salary > 50000 FOR UPDATE;

– 事务 2 插入数据
START TRANSACTION;
INSERT INTO employees (id, salary) VALUES (3, 80000);
COMMIT;

🎉 总结：
MVCC 是 MySQL 中一项非常重要的技术，它通过为每个事务提供独立的视图（readView）来避免事务之间的冲突，同时支持高并发读操作。通过数据版本管理、Undo Log、和 readView 等机制，MVCC 确保了数据的一致性，同时提升了数据库的并发处理能力。🚀