多版本并发控制MVCC
在数据库中分为四种隔离：
未提交读：脏读
提交读：不可重复读
可重复读：幻读
串行化：性能差
大多数数据库系统默认采用的是第二个隔离级别，而mysql使用的是第三级隔离，但是它会造成幻读的问题。第四个隔离级别虽然可以解决这个问题，但是会造成性能的急剧下降。因而，我们采用另外一种方法来解决这个问题：多版本并发控制（MVCC).
我们先看下MVCC的简单解释：
MVCC的原理与copyonwrite类似，全称是Multi-Version Concurrent
Control，即多版本并发控制。在MVCC协议下，每个读操作会看到一个一致性的snapshot，并且可以实现非阻塞的读。MVCC允许数据具有多个版本，这个版本可以是时间戳或者是全局递增的事务ID，在同一个时间点，不同的事务看到的数据是不同的。
MVCC的关键在于版本号或者时间戳。
InnoDB中MVCC实现原理如下：
实现原理：
------------------------------------------------------------------------------------------> 时间轴
|-------R(T1)-----|
|-----------U(T2)-----------|如上图，假设有两个并发操作R(T1)和U(T2)，T1和T2是事务ID，T1小于T2，系统中包含数据a = 1(T1)，R和W的操作如下：
R：read a (T1)
U：a = 2 (T2)
R（读操作）的版本T1表示要读取数据的版本，而之后写操作才会更新版本，读操作不会。在时间轴上，R晚于U，而由于U在R开始之后提交，所以对于R是不可见的。所以，R只会读取T1版本的数据，即a = 1。
由于在update操作提交之前，不能影响已有数据的一致性，所以不会改变旧的数据，update操作会被拆分成insert + delete。需要标记删除旧的数据，insert新的数据。只有update提交之后，才会影响后续的读操作。而对于读操作而且，只能读到在其之前的所有的写操作，正在执行中的写操作对其是不可见的。
上面说了一堆的虚的理论，下面来点干活，看一下mysql的innodb引擎是如何实现MVCC的。innodb会为每一行添加两个字段，分别表示该行创建的版本和删除的版本，填入的是事务的版本号，这个版本号随着事务的创建不断递增。在repeated read的隔离级别（事务的隔离级别请看这篇文章）下，具体各种数据库操作的实现：
select：满足以下两个条件innodb会返回该行数据：（1）该行的创建版本号小于等于当前版本号，用于保证在select操作之前所有的操作已经执行落地。（2）该行的删除版本号大于当前版本或者为空。删除版本号大于当前版本意味着有一个并发事务将该行删除了。
insert：将新插入的行的创建版本号设置为当前系统的版本号。
delete：将要删除的行的删除版本号设置为当前系统的版本号。
update：不执行原地update，而是转换成insert
delete。将旧行的删除版本号设置为当前版本号，并将新行insert同时设置创建版本号为当前版本号。
其中，写操作（insert、delete和update）执行时，需要将系统版本号递增。
由于旧数据并不真正的删除，所以必须对这些数据进行清理，innodb会开启一个后台线程执行清理工作，具体的规则是将删除版本号小于当前系统版本的行删除，这个过程叫做purge。
通过MVCC很好的实现了事务的隔离性，可以达到repeated read级别，要实现serializable还必须加锁。
作者：费德
