2026/1/18 14:27:47
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自己制作免费网站,指数函数公式,社交网站cms,asp 做网站的好处MVCC#xff08;Multiversion Concurrency Control#xff0c;多版本并发控制#xff09;是数据库管理系统#xff08;DBMS#xff09;中 用来实现并发控制的一种技术。它通过为数据库中的数据行创建多个版本#xff0c;允许多个事务并发执行#xff0c;并且在保证数据一…MVCCMultiversion Concurrency Control多版本并发控制是数据库管理系统DBMS中 用来实现并发控制的一种技术。它通过为数据库中的数据行创建多个版本允许多个事务并发执行并且在保证数据一致性的同时减少锁竞争。MVCC在事务管理和并发控制中扮演着重要角色尤其是在需要高并发的应用场景中例如大规模在交易系统、社交网络、金融系统等。一、MVCC的基本概念MVCC 的核心思想是每个事务看到的是数据的一个特定版本并且每个事务对数据的修改不会影响其他事务知道该事务提交。在读操作中MVCC 允许读取到某个时间点的数据快照而写操作不会阻塞读操作反之亦然。这种机制使得事务之间能够并行执行提高了数据库的吞吐量。二、MVCC 的工作原理MVCC 通过多版本的数据存储来实现高并发控制具体过程如下1、事务标识每个事务都会被分配一个唯一的标识符通常是时间戳或序列号用于标记该事务开始时的数据版本。2、版本控制数据库中的每一行数据会保存多个版本每个版本都包含数据的实际内容。该数据版本的创建时间戳或事务id。数据的删除时间戳或事务id如果该数据已经被删除。3、读取数据时的快照当事务执行读操作时系统会根据事务的标识符选择一个合适的数据版本来返回。事务只能看到在它开始真会玩提交的事务的修改结果。可重复读Repeatable ReadMVCC 确保同一事务在不同时间读取相同数据时总是读取相同的版本即使其他事务对该数据进行了修改或提交4、写操作时的并发性当事务进行写操作时系统会创建该数据的新版本而不会直接修改现有数据。只有当事务提交后新版本的数据才会对其他事务可见。写时复制Copy-on-write为了不影响其他事务更新操作通常会创建数据的新版本而不会直接覆盖旧版本。5、事务提交与回滚提交当事务提交时它的修改会成为数据库中新的版本并且可以被其他事务看到。回滚如果事务回滚则它对数据的修改会被丢弃其他事务依然会看到事务开始时的数据版本。三、MVCC 的优势1、提高并发性由于读操作不需要加锁读操作与写操作可以并行执行极大地提高了数据库的病发性能。2、避免读写锁冲突使用多版本的数据存储机制避免了读操作与写操作之间的锁竞争。这样读取操作不会被写操作阻塞,反之亦然。3、提供一致性通过事务标识符和版本控制MVCC 保证了每个事务的可见性并确保事务之间的数据隔离性尤其是在高并发环境下能共保证事务的可重复度和串行化隔离性。4、实现了更高效的并发控制MVCC 能够通过非阻塞的方式来管理并发事务减少了锁竞争提高了数据库的吞吐量。四、MVCC 缺点1、存储开销由于每个数据行都需要存储多个版本因此MVCC 会增加一定的存储空间需求。2、版本清理随着时间的推移数据库中可能会有大量过期或不再使用的数据版本以提交事务的历史版本。这些无用版本需要定期清理否则会浪费大量的存储空间。3、复杂性MVCC 的实现相对比较复杂涉及事务管理、版本控制、垃圾回收等机制可能会增加数据库的管理和维护难度。五、MVCC 在不同数据库中实现不同的数据库系统采用不同的方式来实现MVCC。以下是几个常见数据库中的MVCC 实现方式1、MySQlInnoDB存储引擎在 InnoDB 中MVCC 通过隐式版本控制来实现每行数据有两个隐藏的列一个表示事务开始时的版本DB_TRX_ID另一个表示事务结束时的版本DB_ROLL_PTR。这些列帮助 InnoDB 判断哪些数据是当前事务可见的哪些是已经过时的。通过Undo Log存储旧版本数据确保事务回滚时能够恢复原始数据。2、PostgreSQLPostgreSQL 也使用 MVCC 来实现高并发支持。每行数据存储有事务 ID并通过 XMIN 和 XMAX 字段来标记数据版本的创建和删除状态。PostgreSQL 通过 Vacuum 过程定期清理过期版本回收不再需要的空间。3、OracleOracle 使用Flashback技术来实现 MVCC通过存储每个数据行的历史版本来支持快照读Snapshot Read。Oracle 通过使用Undo Segment来存储旧数据版本并在事务回滚时恢复数据。六、MVCC 与其他并发控制技术的比较并发控制技术MVCC锁机制基本思想使用多个数据版本来控制并发通过加锁来确保数据一致性读操作性能读取不阻塞多个事务可以并发读取读操作可能会被写操作阻塞写操作性能写操作创建新的数据版本写操作可能会阻塞其他事务适用场景高并发环境尤其适用于读多写少的场景适用于需要强隔离性和一致性的事务场景七、总结MVCC多版本并发控制是一种高效的数据库并发控制技术它通过为每行数据创建多个版本允许多个事务并发执行同时避免了读写冲突。MVCC 提高了数据库的并发性能并且保证了数据的一致性和事务隔离性。尽管它需要额外的存储空间并可能增加版本管理的复杂性但在高并发应用中它能够显著提升数据库的性能和响应能力。