一、什么是MVCC？
MVCC（Multi-Version Concurrency Control）多版本并发控制，是确保在高并发下，多个事务读取数据时不加锁也可以多次读取相同的值。MVCC在读已提交（READ COMMITTED）、可重复读（REPEATABLE READ 简称RR）模式下才生效。
二、MVCC解决了事务的什么问题？
在并发事务下，可能会产生如下问题：
1.脏读 ：当前事务读取到其它事务未提交的数据。
2.脏写 ： 事务B提交后，将事务A提交的数据覆盖。
3.不可重复读：在同一个事务中，不同时间段执行相同的查询语句，得到的结果集不相同。
4.幻读：事务A读取到了事务B新增的数据。
MVCC可重复读模式下，解决了事务的脏读、脏写、不可重复读等问题，但是还是存在幻读问题，幻读问题可以使用间隙锁进行解决。
三、MVCC的实现原理
3.1 undo log文件
MVCC是通过历史操作快照的版本链进行实现的，这个版本链实际上就是undo log的记录的数据。
undo log里面通过两个隐藏字段trx_id、roll_pointer将这些数据串联起来，形成一个历史版本链。当事务需要回滚或事务需要执行select语句时，都是通过undo log里面的roll_pointer去查找对应版本的数据。
3.2 read view一致性视图
当事务要执行查询sql时，会生成一个一致性视图，也就是read view，read view由当前所有未提交的事务ID组成的一个数组，和已创建的最大事务id构成。
在这个数组中，最小的事务id称为min_id,最大的事务id称为max_id,当要查询历史数据时，需要通过对比事务的id才能区分哪些版本的数据可以展示，哪些数据不能展示。
示例:read view = [100,101],300;
其中，Min_id = 100、Max_id = 300。100和101都属于未提交的活跃事务。
在可重复读模式下，只会在第一次执行查询语句时生成read view，而在读已提交模式下，每次查询都会生成一个read view。
3.3 redo log 版本链对比规则
Mysql将整个版本链的数据划分为三个区间：
如果trx_id < min_id，那么表示这个事务是属于已提交的事务,数据是可见的。
如果trx_id > max_id，那么标识这个事务是属于将来要开启的，数据是不可见的。
如果min_id <= trx_id <= max_id ，就要分为两种情况：
a.如果trx_id在read view数组中，那么就表示当前trx_id属于未提交的事务，数据是不可见的。
b.如果trx_id不在read view数组中，那么当前trx_id就是属于已提交的事务，数据是可见的。
正是有了MVCC机制，让多个事务对同一条数据进行读写时，不需要加锁也不会出现读写冲突。事务A每次读的都是历史版本的快照，而事务B修改的数据，则会称为这个版本链的最新数据，通过上面的对比规则，其它事务是不会读取到最新的已修改的值。
但是MVCC没有解决幻读问题，对于其它事务新增的数据，虽然读不到，但是仍然可以感知到新增的数据，比如对新增数据进行修改操作。在可重复读模式下，可以使用间隙锁进行解决幻读问题。
3.4 间隙锁 Gap Lock
间隙锁可以理解成范围锁，锁的是两个值之间的范围，其它事务无法对范围内的数据进行新增和修改。
比如事务A当前的间隙锁的值是7-10，但是目前数据库中并不存在id =8的数据，事务B想要新增id =8的数据，此时是无法新增的，这样就可以解决幻读问题。
四、数据库中的锁
4.1 数据库的锁是什么？
在并发场景下，锁是协调并发访问资源的一种手段，通过加锁阻塞方式，让一个资源在同一时刻只能有一个客户端去访问。
4.2 锁的分类
a.从性能上分
悲观锁：对要访问的资源直接加锁
乐观锁：通过版本对比的方式来实现，不会对访问的资源加锁
b.从操作类型分
读锁（shared 共享锁）：针对同一行数据，可以允许多个读，但是会阻塞写锁。
写锁（exclusive 排它锁）：对于同一行数据，会阻塞其它事务的读和写。
c.从锁的粒度上分
表锁：开销小、加锁快，不会出现死锁问题，锁的粒度大，并发度低。
行锁：开销大、加锁慢，会出现死锁问题，锁的粒度小，并发度高。
一句话总结：读锁不会阻塞读，会阻塞写；写锁会阻塞读写。
行锁：InnoDB中的行锁是加在索引上的，不是针对数据行进行加锁。如果该索引失效，行锁会升级成表锁。
五、总结
MVCC：
1、MVCC在不加锁的情况下，解决了并发事务的脏读、脏写不可重复度等问题，而幻读可以使用间隙锁进行解决。
2、undo log里面通过两个隐藏字段trx_id、roll_pointer将历史快照数据串联起来，形成一个版本链，是read view获取数据的前提。
3、read view是在第一次查询时生成的，由所有未提交的活跃事务id组成的数组和最大事务id构成。
4、通过对比事务id的大小，将数据进行展示。
锁：
InnoDB中，行锁是加在索引上，因此要注意索引的失效问题，否则行锁升级成表锁。
尽量减少条件检索范围，避免间隙锁的范围过大，降低并发力度。
