先一句话总结下：
MVCC采用非阻塞的方式解决Mysql InnoDB 读写并发的冲突，实现Mysql读已提交（RC）,可重复读（RR）的事务隔离级别。
实现的主要方式是：通过undolog版本链 + Read View 的方式实现。
一、什么是MVCC
MVCC(multi-version-concurrent-control)
MVCC即多版本并发控制，MVCC是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。
二、MVCC的作用
MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了提高数据库的并发性能，用更好的方式去处理读-写冲突，做到==即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读==。
对于数据库来说涉及到并发那么就涉及到事物的问题。MVCC主要在非阻塞情况下解决事务的读已提交（RC，不可重复读）,可重复读(RR)的问题。
MVCC 是基于 “数据版本”对并发事务进行访问。
思考： 那事务的隔离级别 读未提交和串行化又是如何解决的呢？
三、MVCC的原理
MVCC的目的就是多版本的并发控制，在数据库中的实现，就是为了解决读-写冲突的问题，
它的实现原理主要是依赖记录中的 3个隐式字段、undo日志、read view 来实现的。InnoDB在每行数据都增加三个隐藏字段，一个唯一行号，一个记录创建的版本号，一个记录回滚的版本号。
图一
DB_ROW_ID：
6byte，隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键，InnoDB会自动以DB_ROW_ID生成一个聚簇索引。
DB_TRX_ID：
6byte，最近修改（修改、插入）事务ID：记录创建这条记录以及最后一次修改该记录的事务的ID，是一个指针。
DB_ROLL_PTR：
7byte，回滚指针，指向这条记录的上一个版本（上一个版本存储于，rollback segment里）。
DELETED_BIT：
1byte，记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了，相当于记录一次逻辑删除。
3.1 版本链
在多版本并发控制中，为了保证数据操作在多线程过程中，保证事务隔离的机制，降低锁竞争的压力，保证较高的并发量。在每开启一个事务时，会生成一个事务的版本号，被操作的数据会生成一条新的数据行（临时），但是在提交前对其他事务是不可见的，对于数据的更新（包括增删改）操作成功，会将这个版本号更新到数据的行中，事务提交成功，将新的版本号更新到此数据行中，这样保证了每个事务操作的数据，都是互不影响的，也不存在锁的问题。
图二
3.2 undo-log
undo log是为回滚而用，具体内容就是copy事务前的数据库内容（行）到undo buffer，在适合的时间把undo buffer中的内容刷新到磁盘。undo buffer与redo buffer一样，也是环形缓冲，但当缓冲满的时候，undo buffer中的内容会也会被刷新到磁盘；与redo log不同的是，磁盘上不存在单独的undo log文件，所有的undo log均存放在主ibd数据文件中（表空间），即使客户端设置了每表一个数据文件也是如此。
3.3 Read View 快照
事务快照是用来存储数据库的事务运行情况。
一个事务快照的创建过程可以概括为：
1、查看当前所有的未提交并活跃的事务，存储在数组中 (trx_ids)
2、选取未提交并活跃的事务中最小的XID，记录在快照的xmin中 (limit_trx_id)
3、选取所有已提交事务中最大的XID，加1后记录在xmax中 (max_trx_id)
Read View （主要是用来做可见性判断的）：创建一个新事务时，copy一份当前系统中的活跃事务列表。意思是，当前不应该被本事务看到的其他事务id列表。
对于Read View快照的生成时机，也非常关键，正是因为生成时机的不同，造成了RC，RR两种隔离级别的不同可见性；
在innodb中(默认repeatable read级别)，事务在begin/start transaction之后的第一条select读操作后，会创建一个快照(Read View)，将当前系统中活跃的其他事务记录记录起来
在innodb中(read committed级别)，事务中每条select语句都会创建一个快照(Read View)
RC是语句级多版本(事务的多条只读语句，创建不同的ReadView，代价更高)，RR是事务级多版本(一个ReadView)；
快照读：就是最普通select查询sql语句。
像不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读；快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读；之所以出现快照读的情况，是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于多版本并发控制，即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种，但它在很多情况下，避免了加锁操作，降低了开销；既然是基于多版本，即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是之前的历史版本
当前读：指 待执行下列语句时进行数据读取的方式
Insert /update / Delete
Select... for update
Select... lock in share mode
像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁
ReadView的数据结构：
3.4 内存快照中事务数据读取的规则
read committed 总是读最新一份快照数据，而repeatable read 读事务开始时的行数据版本。
read Commited隔离级别判断算法在每次语句执行的过程中，都关闭read_view,
重新创建当前的一份新的read_view。
read view中事务id min_trx_id~max_trx_id，当前事务T1。
...执行sql，创建一份最新的read_view;
...T1<min_trx_id，说明T1事务比较早，该行对当前事务T1可见。
...T1 > max_trx_id，说明T1比较晚，该行对当前事务不可见，根据DB_ROLL_PTR找到上一个判断再次判断。
...min_trx_id <= T1 <= max_trx_id，如果read_view中有该事务，则不可见,找上一个版本。
如果不在则可见(在read commited下)。
repeatable read各级离别下判断算法：创建事务trx结构的时候，就生成了当前的global read view。
...trx_id_1< min_trx_id那么表明该行记录所在的事务已经在本次新事务创建之前就提交了，
所以该行记录的当前值是可见的。
...trx_id_1>max_trx_id的话，那么表明该行记录所在的事务在本次新事务创建之后才开启，
所以该行记录的当前值不可见。通过DB_ROLL_PTR找到上一版数据判断
...min_trx_id<=trx_id_1<=max_trx_id,
那么表明该行记录所在事务在本次新事务创建的时候处于活动状态，
从min_trx_id到trx_id_max进行遍历，
如果trx_id_1等于他们之中的某个事务id的话，那么不可见。
通过DB_ROLL_PTR找到上一版数据判断`
四、案例分析
案例出自（IT老齐）
图三所示的是A,B,C,D 四个事务之间的状态。
图四是A,B,C,D 四个事务对应的版本链。
图三 事务状态
图四 事务对应的undolog版本链
在undo_log 版本链中为啥第一条数据因为是原始数据所有没有事务trx_id和上一个版本指针 。
undo_log不是会被删除吗？中间数据万一被删除了版本链不就断了吗？
答案：undo_log版本链不是立即山粗，Mysql会确保版本链数据不再被引用后再进行删除。
4.1 RC 情况下案例分析
在可重复读隔离级别下，图五可知事务D两次查询的时间先后节点，及当时Read View的状态。
图六分析的是事务D第一次查询时Read View的状态，并分析结果。图七分析的是事务D第一次查询时Read View的状态，并分析结果。
图五 RC事务隔离界别下，重复读的案例分析
图六 RC事务隔离界别下，事务D第一个select查询数据的规则
对于事务D第一个select，当前未提交的事务有m_ids(2,3,4) ，我们根据版本链的访问规则分析哪个事务的数据是可读。（注意：RC隔离级别下，每个事务都都会获取一个新的Read View)。我们个根据回滚指针从后往前去套用规则。当trx_id=3时，min_trx_id(2)<3<= max_trx_id(5),存在m_ids(2,3,4)中，无法访问，那么回溯到上一个版本trx_id = 2，此时也无法访问，继续回溯，当trx_id = 1时，1< min_trx_id(2),可以访问，那么第一个select就获取到版本链中事务trx_id =1 的数据的值。
图七 RC事务隔离级别下，事务D第二个select查询数据的规则
同理对于第二个select，trx_id = 2 使我们可以访问的数据。对于同一个事务D,我们重复去查询，得到的却是不同的结果，造成无法重复读。
图八 RR事务隔离级别下，事务D第第一、二个select查询数据的规则
对于可重复读（Repeatable Read）隔离级别下，事务D,整个过程中访问的是同一份ReadView，所以他们前后两次获取的数据是一致的。这个解决了不可重复读的问题。但是仍然会出现幻读的情况。
五、 再总结下MVCC:
MVCC采用非阻塞的方式解决Mysql InnoDB 读写并发的冲突，实现Mysql读已提交（RC）,可重复读（RR）的事务隔离级别。
实现的主要方式是：通过undolog版本链 + Read View 的方式实现。