达梦数据库多版本并发控制(MVCC)_yxy

1 多版本并发控制解决了什么问题？

MVCC（Multi-Version Concurrency Control）的核心思想是通过数据版本化实现读写操作的隔离。与传统的锁机制不同，MVCC允许读操作在不阻塞写操作的情况下进行（反之亦然），从而显著提升并发性能。

mvcc是解决高并发场景下的性能问题，在确保数据一致性、隔离性前提下，性能还更高

例如
传统锁机制：
当多个事务同时读写同一数据时，锁机制可能导致严重的资源竞争（如读阻塞写、写阻塞读），甚至死锁问题。
/
MVCC：
每个事务看到的是数据在某个时间点的快照（Snapshot），读写操作无需互斥，天然避免了大部分锁竞争。

2 达梦MVCC实现方式

DM 数据库基于物理记录和回滚记录实现行级多版本支持，数据页中只保留物理记录的最新版本，通过回滚记录维护历史版本
所有事务针对特定的版本进行操作

2.1 版本链结构

2.1.1 物理记录

物理记录存储在数据页中

格式

物理记录	TID	RPTR

物理记录：目前数据库中业务数据的最新版本
TID： 修改记录的事务号
PRTR：回滚段中上一个版本回滚记录的物理地址（类似于指针，指向回滚段中的前一个版本的地址）

2.1.2 回滚记录

数据行的旧版本存储在UNDO日志中（回滚记录中），避免主表空间膨胀。

格式

回滚记录	TID	RPTR

回滚记录：数据的历史版本
TID： 回滚记录对应的事务号
PRTR：回滚段中上一个版本回滚记录的物理地址（再指向回滚记录的上一个版本）

2.1.3 版本链实现方式

通过物理记录和回滚记录的PRTR实现链表结构
每行数据（记录）都包含多个版本，版本之间通过PRTR（指针）链接，形成链表结构。

RPTR 字段起到了关键的链接作用。无论是插入、更新还是删除操作，RPTR 都确保了能够建立起不同版本记录之间的关联链条

TID 字段则为追踪事务操作提供了便利，方便在回滚等操作时确定是由哪个事务引发的相应操作。

2.2 可见性原则

每行数据（记录）都包含多个版本，但是事务能够看见哪个版本（能够对哪个版本进行查询或操作），是实现多版本控制的关键;

DM 通过活动事务表，来确定事务的可见性。

每个活动事务都对应有一个活动事务视图，根据事务隔离级的不同，在事务启动时（串行化），或者语句执行时（读提交），都要重构活动事务表（根据隔离级别不同，重构时机会有区别），收集这一时刻所有活动事务，并记录系统中即将产生的事务号NEXT_TID、MIN_TRXID
/
活动事务视图主要记录该事务启动时：

• 从IID系统获取的该事务新TRXID（当前事务id）
• 当前事务系统中的所有其它活动事务的TRXID
• 当前IID系统的下一TRXID——NEXT_TRXID（系统中下一个事务id）
• 该事务及其活动事务视图中的最小TRXID——MIN_TRXID（最小的活动事务）

DM 多版本可见性的三个原则：

1.物理记录的 TRXID 等于当前事务号，说明是本事务修改的物理记录，物理记录可见；

解释
本事务修改的物理记录是可见的，自己的数据肯定可见

2.物理记录的 TRXID 不在活动事务表中，并且 TRXID 小于 NEXT_TID，物理记录可见；

解释
事务号id是小于系统中的下一个事务id，并且不在活动事务表中，证明事务已经提交完成，已提交的数据可见

3.物理记录的 TRXID 包含在活动事务表中，或者 TRXID 大于等于 NEXT_TID，物理记录不可见；

解释
1.事务还未提交的数据不可见
2.事务id>=系统中的下一个事务id，证明是在本事务开始后的事务，不可见

总结
可见： 已提交的数据可见，并且自己能看到自己修改的数据
不可见： 未提交的事务不可见，当前事务后开启的事务不可见

2.3 历史数据获取

根据版本的tid字段，通过可见性原则判断

如可见 即获取到了满足当前事务的历史版本数据；
如不可见 则根据 RPTR 指针继续向前回溯。

如果一直不能找到对当前事务的可见版本（例如此记录是一个活动事务插入的新记录），则此记录将不会添加到查询结果集中。

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