⭐ 题目日期：

阿里 - 2024/8/21，腾讯 - 2024/08/19

📝 题解：

MVCC（多版本并发控制）是一种通过维护数据的多个版本来实现高并发访问的技术，确保事务在读取数据时看到一致的快照，避免阻塞写操作。其核心原理如下：

---

1. 核心机制

• 数据版本链：每行数据维护多个版本，每个版本包含：
  • 创建事务ID（trx_id）：生成该版本的事务ID。
  • 删除事务ID（roll_pointer）：指向回滚日志（Undo Log）的指针，用于追溯旧版本。
• 事务ID分配：每个事务启动时分配唯一递增的ID（trx_id），用于判断数据可见性。

---

2. 快照读（Snapshot Read）

• Read View：事务在首次读操作时生成一个快照，记录当前活跃事务ID集合。
• 可见性规则：数据版本对事务可见的条件：
  • 版本trx_id < 当前事务trx_id，且该事务已提交。
  • 版本trx_id不在活跃事务集合中（即已提交）。

---

3. 版本链遍历

• 访问流程：事务读取数据时，从最新版本开始，沿回滚指针（roll_pointer）回溯，找到满足可见性的最旧版本。

最新版本 → 版本2 → 版本1 → 版本0

---

4. 写操作处理

• 更新操作：创建新版本，旧版本通过Undo Log保留。
• 删除操作：标记删除版本，实际清理由Purge线程异步执行。

---

5. MVCC 解决并发问题

---

6. 实现差异（InnoDB vs PostgreSQL）

---

7. 优势与局限

• 优势：
  • 读写无锁：读操作不阻塞写，写操作不阻塞读。
  • 高并发：减少锁竞争，适合OLTP场景。
• 局限：
  • 存储开销：需维护多版本和Undo Log。
  • 清理机制：需定期Purge旧版本，可能影响性能。

---

8. 示例场景

事务A（trx_id=100）读取数据

数据版本链：版本3（trx_id=90，已提交） ← 版本2（trx_id=80，已提交） ← 版本1（trx_id=50，已提交）
Read View活跃事务：{95, 105}
可见版本：版本3（trx_id=90 < 100 且不在活跃集合中）。

事务B（trx_id=105）更新同一数据

• 创建新版本4（trx_id=105），事务A仍读取版本3（快照隔离）。

---

总结

MVCC通过多版本管理、快照读和可见性规则，实现了高效的并发控制，是现代数据库（如MySQL、PostgreSQL）实现高并发的核心技术。