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  • CMU Database Systems

    MVCC是一种用空间来换取更高的并发度的技术

    对同一个对象不去update,而且记录下每一次的不同版本的值

    存在不会消失,新值并不能抹杀原先的存在

    所以update操作并不是对世界的真实反映,这是一种便于应用的简化实现

    MVCC的历史可以追溯到70年代,数据库的主流技术大部分都停滞在那个年代

    MVCC,可以解决2PC的频繁读写冲突;使用MVCC只有写写才会存在冲突,大大降低了冲突的概率

    而且MVCC还能进行time-travel

    例子,DB中有Begin,End表示该version生效的时间周期,write的时候会产生新的version,同时修改上一个version的end

    右图,仍然读的是A0,因为t1的ts=1,在A0的范围中

    例子,

    T2的R读到的是A0,因为T1还没有commit(取决于隔离程度) ;并且T2执行W的时候会锁等,因为写写发生冲突

    当T1 commit后,T2的锁释放,开始写入

    这时候的行为取决于隔离程度,如果serializable的,那么T2会失败,因为T2读的是A0,而这时看T2应该读的是A1,所以存在不一致 

    下面的图表明MVCC被大量的数据库所使用,

     MVCC在发生写写冲突时,仍然是需要并发控制协议,主要是之前学习的2PC或OCC

     多版本的存储方式,主要有如下的方式,

    Append Only,比较直接的方式,HBase,PG都是采用这种方式

    为了快速找到同一个对象的多个版本,可以用链表来组织,那么旧的放前面,还是新的放见面,完全是看场景

    新的放前面比较直觉,因为一般都是需要读最新的数据,但是这样每次新增都需要更新head指针

    Time travel就是把最新的table和历史table分离

    Delta只记录差值

     

     垃圾回收,纯粹是工程实践,

    定期过期活跃thread已经不用时间段的数据,这里有个设计是,加上Bitmap来表示这个page是否有更新,这样Vacumm不用去检查每个page,没更新的就不用检查

     Worker thread在遍历的时候,随便找到过期的

    如果用MVCC,那么index就需要指向chain head

    可以看到对于secondary index,如果有很多,每次head变化都要更新很多,非常低效

    所以有两种方式,

    思路都是,通过逻辑id,间接的指向Physical address,这样只需要改一个地方 

    这里列出所有数据库在MVCC上的实现方式

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