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达梦数据库多版本并发控制
- 1 多版本并发控制解决了什么问题？
- 2 达梦MVCC实现方式
- 2.1 版本链结构
- 2.1.1 物理记录
- 2.1.2 回滚记录
- 2.1.3 版本链实现方式
- 2.2 可见性原则
- 2.3 历史数据获取
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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