MVCC 和間隙鎖是兩種完全不同的機(jī)制，但它們的目的都是相同的，都是用來保證數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問的，我們先來看二者的定義。

MVCC 定義

MVCC 是多版本并發(fā)控制（Multi-Version Concurrency Control）的縮寫，是一種并發(fā)控制的方法。

在 MVCC 中，每個(gè)讀操作會(huì)看到一個(gè)固定版本的數(shù)據(jù)庫記錄，即使在并發(fā)環(huán)境中，也不會(huì)出現(xiàn)讀取到了其他事務(wù)還未提交的數(shù)據(jù)的情況。

MVCC 通過保存數(shù)據(jù)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的快照來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，只會(huì)讀取在該時(shí)間點(diǎn)之前提交的數(shù)據(jù)。在寫入數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)為每個(gè)寫入操作創(chuàng)建一個(gè)新版本的數(shù)據(jù)，而不是直接覆蓋原有的數(shù)據(jù)。這樣，讀操作就可以讀取舊版本的數(shù)據(jù)，而寫操作則可以寫入新版本的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了并發(fā)控制。

在 MySQL 中，InnoDB 存儲(chǔ)引擎就是使用 MVCC 來實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的。

間隙鎖定義

間隙鎖是一種鎖定索引范圍而非實(shí)際數(shù)據(jù)的鎖，它可以鎖定一個(gè)范圍，防止其他事務(wù)在這個(gè)范圍內(nèi)插入數(shù)據(jù)，從而保證了范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)的唯一性。在 MySQL 中，InnoDB 存儲(chǔ)引擎支持間隙鎖。當(dāng)使用 SELECT ... FOR UPDATE 或 SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 語句時(shí)，InnoDB 存儲(chǔ)引擎會(huì)自動(dòng)使用間隙鎖來鎖定索引范圍。

如果一個(gè)事務(wù)在一個(gè)間隙上持有了鎖，那么其他事務(wù)就不能在這個(gè)間隙上插入數(shù)據(jù)，但是可以在這個(gè)間隙之前或之后的位置插入數(shù)據(jù)。

為什么要有 MVCC？

既然已經(jīng)有鎖可以防止并發(fā)訪問了，那為什么還需要 MVCC 呢？MVCC 的誕生主要是出于性能的考慮，因?yàn)?MVCC 中沒有用到鎖，它是通過多版本并發(fā)控制的手段來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問的，這樣相比于加鎖性能就會(huì)好很多。

MVCC 實(shí)現(xiàn)原理

MVCC 竟然這么強(qiáng)，那它是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？簡單來說 MVCC 是通過以下 3 大組件實(shí)現(xiàn)的：

1. 隱藏字段：每個(gè)執(zhí)行的 SQL 命令都有幾個(gè)隱藏的字段，其中有一個(gè)事務(wù) ID 字段，很重要。

2. undo log（回滾日志）：里面記錄了 SQL 命令執(zhí)行的歷史數(shù)據(jù)。

3. Read View（讀視圖）：包含快照讀（一個(gè)快照，保存了數(shù)據(jù)庫某個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)）和一些重要的屬性。

它的實(shí)現(xiàn)原理簡單來說，是通過 SQL 中隱藏的字段事務(wù) ID（自己的版本號(hào)）和 Read View 中的屬性版本號(hào)進(jìn)行對比，對比之后決定使用 Read View 中的快照或 undo log 中的歷史數(shù)據(jù)（對比的規(guī)則是 MVCC 機(jī)制的規(guī)定，本文不展開討論），最后再將符合的數(shù)據(jù)返回。

MVCC 可以解決幻讀嗎？

幻讀是指在一個(gè)事務(wù)中，第一次查詢某個(gè)范圍的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一些數(shù)據(jù)符合條件，但是當(dāng)再次查詢同樣的范圍時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)多了一些或者少了一些數(shù)據(jù)。這種情況就被稱為幻讀?；米x是由于并發(fā)事務(wù)中的數(shù)據(jù)修改操作導(dǎo)致的，比如在一個(gè)事務(wù)中，另一個(gè)事務(wù)插入了一條符合條件的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致第二次查詢時(shí)多了一條數(shù)據(jù)。

MVCC 機(jī)制可以解決部分幻讀問題，MVCC 是通過保存數(shù)據(jù)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的快照來實(shí)現(xiàn)來解決（部分）幻讀問題的，在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，MVCC 會(huì)根據(jù)快照來確定可見的數(shù)據(jù)版本。這樣，即使其他事務(wù)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行了修改，也不會(huì)影響當(dāng)前事務(wù)的讀取結(jié)果。

因此，MVCC 可以有效地解決這部分幻讀問題。但需要注意的是，MVCC 只能解決讀取數(shù)據(jù)時(shí)的幻讀問題，對于寫入數(shù)據(jù)時(shí)的幻讀問題，還需要配合鎖機(jī)制或使用更高的事務(wù)隔離級(jí)別（串行化）來解決。

也就是說，想要徹底解決 MySQL InnoDB 中 RR（REPEATABLE READ，可重復(fù)讀）事務(wù)隔離級(jí)別的幻讀問題，需要使用 MVCC + 鎖機(jī)制共同來實(shí)現(xiàn)。

鎖分類

在 MySQL InnoDB 中的鎖機(jī)制不止有間隙鎖，還有行鎖和臨建鎖等。

行鎖、間隙鎖和臨建鎖有什么區(qū)別？

行鎖、間隙鎖和臨建鎖都是 MySQL 中的鎖機(jī)制，它們的區(qū)別如下：

• 行鎖是針對某一行數(shù)據(jù)進(jìn)行的鎖定，可以防止其他事務(wù)修改該行數(shù)據(jù)。

• 間隙鎖是針對某一范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行的鎖定，可以防止其他事務(wù)在該范圍內(nèi)插入數(shù)據(jù)。

• 臨建鎖是行鎖和間隙鎖的組合，可以理解為一種特殊的間隙鎖，它等于行鎖+間隙鎖，除了鎖住記錄本身，還會(huì)鎖住索引之間的間隙，即鎖定一段左開右閉的索引區(qū)間。

小結(jié)

MVCC 和鎖機(jī)制解決了 MySQL InnoDB 中 RR 事務(wù)隔離級(jí)別的幻讀問題，而 MySQL 中的鎖類型又有很多種，如行鎖、間隙鎖、臨建鎖等。