MySQL中的多版本并发控制（MVCC）是现代数据库引擎实现中常用的处理读写冲突的方法。MVCC作为MySQL的一个高级应用特性，旨在改善数据库低吞吐量的高并发场景下的性能。1、MVCC产生的背景是什么？事务的4种隔离级别和对应的3种异常：脏读：一个事务读取到另一个事务还没有提交的数据；不可重复读：在同一个事务中，同一个数据被读取两次，内容不同；MagicRead：在同一个事务中，用同一个操作读取两次，得到的记录条数不同。在MySQL中，默认的隔离级别是可重复读，可以解决脏读和不可重复读的问题，但是不能解决幻读的问题。如果要解决幻读问题，就需要采用序列化的方式，即将隔离级别提高到最高，但这会大大降低数据库的事务并发能力。MVCC使用乐观锁来解决不可重复读和幻读的问题。它在大多数情况下可以替代行级锁，减少系统开销。MySQL并发事务会造成更新丢失的问题。解决方案是锁，主要分为两类：乐观锁：顾名思义，它的实现假设了一个更好的情况。每次取数据都假设别人不会修改，所以不会加锁，但是更新的时候会判断这段时间别人有没有更新过数据，可以使用version来实现编号机制和CAS算法。悲观锁：顾名思义，悲观锁总是假设一个不好的情况。每次取数据，你都认为别人会修改它，所以你每次取数据都会加锁，这样别人要取这个数据就会阻塞，直到拿到锁（共享资源只被一个线程使用）一次，其他线程阻塞，资源使用后转移给其他线程）。2、什么是MVCC，它解决了哪些问题？MVCC通过对数据行的多版本管理来实现数据库的并发控制。简单来说，它的思想就是保存数据的历史版本。我们可以通过比较版本号来判断数据是否显示（具体规则后面会介绍），在读取数据的时候不用加锁就可以保证事务的隔离效果。通过MVCC，我们可以解决以下问题：(1)读写之间的阻塞问题，通过MVCC，可以防止读写互相阻塞，即读不阻塞写，写不阻塞读，从而提高并发事务处理能力。(2)死锁概率降低。这是因为MVCC采用了乐观锁的方式，读数据时不需要加锁，写操作只锁必要的行。(3)解决读一致性问题。一致性阅读也称为快照阅读。当我们查询数据库某个时间点的快照时，只能看到该时间点之前事务提交更新的结果，看不到该时间点之后事务提交的更新结果。.解释一下可能比较难理解的几个词：Snapshotread：读取快照数据，简单的没有加锁的SELECT就是快照读（只是一个普通的读操作）。Currentread：Currentread是读取最新的数据，不是数据的历史版本。锁定SELECT，或者增删改查数据，都会执行当前读取（包括锁定读取和DML操作）。3.应用实例分析为了让大家更好的理解MVCC，我们用一个实例场景来说明。假设有一个账户金额表user_balance，包含三个字段，分别是用户名、余额balance和银行卡卡号。表数据如下：用户A和用户B之间转账，此时数据库管理员想查询user_balance表中的总金额，两种场景存在并发??。没有MVCC会出现什么问题。Case1：用户A因为需要加行锁，需要等待很长时间才能给B转账，如下图。Case2：当我们在读的时候使用行锁，可能会出现死锁，如下图所示。比如我们读到A有1000元，此时B开始给A转钱。4、InnoDB是如何实现MVCC的？查询一条记录时，执行过程如下：首先获取交易本身的版本号，即交易ID；获取阅读视图；查询得到的数据，然后在ReadView中与交易版本号进行比较；如果不满足ReadView规则，需要从UndoLog中获取历史快照；最后返回符合规则的数据。相关概念1.交易版本号自增交易ID，用于标记交易执行的先后顺序。2.ReadView在MVCC机制中，多个事务更新同一条记录会产生多个历史快照，存储在UndoLog中。如果一个事务要查询这条行记录，需要读取哪个版本的行记录？这时候就需要ReadView，它可以帮助我们解决行可见性问题。读取视图在当前事务启动时保存所有活动（尚未提交）事务的列表。换个角度，可以理解为ReadView保存了一个本次交易不应该看到的其他交易ID的列表。ReadView中的几个重要属性：up_limit_id，活跃交易中最小的交易ID；trx_ids，系统当前活跃的交易ID集合；low_limit_id，活跃交易中最大的交易ID；creator_trx_id，创建此读取视图ID的事务。3、行记录的隐藏列。InnoDB的叶子节点段存放数据页，行记录保存在数据页中。这些行记录中有一些重要的隐藏字段：DB_ROW_ID：6字节，记录操作数据的事务ID；DB_TRX_ID：6-byte，当创建的表没有合适的索引作为聚簇索引时，会使用隐藏ID创建聚簇索引；DB_ROLL_PTR：7字节，回滚指针，指向上一版本数据在undolog中的位置4.聚簇索引聚簇索引是指数据库表行中数据的物理顺序与逻辑（索引）键值的顺序。一张表只能有一个聚簇索引，因为一张表的物理顺序只有一种情况，所以只能有一个对应的聚簇索引。5.UndoLogInnoDB将行记录快照保存在UndoLog中，可以在回滚段中找到。主要用于记录数据修改前的日志。在修改表信息之前，数据会被复制到UndoLog中。当事务回滚时，可以通过UndoLog中的日志恢复数据。回滚段中的回滚指针之间的关系如下图所示：5.InnoDB如何解决幻读？1.在readcommitted的情况下，即使采用MVCC方式也会出现幻读。我们同时开启事务A和事务B，先在事务A中进行一定条件范围的查询，读的时候使用排它锁。在事务B中添加一条满足条件范围的数据并提交，然后我们在事务A中再次查询条件范围内的数据，会发现结果集中多了一条满足条件的数据，所以出现幻读。幻读的原因是InnoDB只在读取提交时使用记录锁定。InnoDB有三种类型的行锁：记录锁：为单行记录加锁。间隙锁定：可以锁定范围（索引之间的间隙），但不能锁定记录本身。使用间隙锁可以防止幻读。Next-Keylock：锁定一个range，同时锁定record本身，相当于gaplock+recordlock，可以解决幻读问题。2、在可重复读的情况下，InnoDB可以通过Next-Keylock+MVCC解决幻读问题。当尝试插入球员AlexLen（身高2.16米）时，事务B会超时，无法插入数据。这是因为Next-Key锁会锁定height>2.08的范围，不能插入符合这个范围的数据。然后事务A重新进行条件范围的查询，就不会出现幻读了。6.总结MVCC的核心是UndoLog+ReadView。“MV”是通过UndoLog保存数据的历史版本，实现多版本管理；“CC”是通过ReadView来实现管理，通过ReadView的原理来决定数据是否显示。同时，对于不同的隔离级别，ReadView的生成策略不同，实现了不同的隔离级别。
