MVCC详解

MVCC (Multi-Version Concurrency Control) 是一种在数据库管理系统中用于实现事务的隔离级别的并发控制方法。它允许多个事务同时读取同一行数据而不会相互干扰，并通过为每个事务提供数据的一个“快照”或“版本”来实现这一点。这样，每个事务都可以看到数据的一个一致的快照，而不管其他事务是否正在修改数据。

以下是MVCC如何工作的简要概述：

1. 数据行版本化：
   • 当一个事务修改一行数据时，它不会直接修改原始数据，而是创建一个新的数据版本，并将修改应用到这个新版本上。
   • 原始数据版本和新的修改版本都被保存在数据库中，直到它们不再需要（例如，当所有引用它们的事务都完成时）。
2. 事务ID：
   • 每个事务都有一个唯一的ID，这个ID用于标识该事务创建或修改的数据版本。
   • 当事务读取数据时，它只会看到在其开始之前已提交的事务所做的修改。
3. 可见性判断：
   • 当一个事务尝试读取一行数据时，数据库会检查该行的所有版本，并确定哪个版本对该事务是可见的。
   • 可见性通常基于事务ID和每个数据版本的创建/修改时间戳。
4. 垃圾回收：
   • 随着时间的推移，旧的、不再需要的数据版本会被清理或标记为可回收，以释放存储空间。
   • 具体的清理策略取决于数据库管理系统的实现。
5. 隔离级别：
   • MVCC支持不同的隔离级别，如READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE。
   • 不同的隔离级别决定了事务在读取数据时可以看到哪些数据版本。

使用MVCC的好处包括：

• 高并发：多个事务可以同时读取同一行数据而不会相互阻塞。
• 减少锁争用：由于每个事务都看到其自己的数据快照，因此减少了锁的需求和争用。
• 提高性能：通过减少锁争用和降低阻塞的可能性，MVCC可以提高系统的整体性能。

然而，MVCC也有一些缺点，如增加了存储需求和复杂性，以及在某些情况下可能导致更高的写入开销。