Что такое MVCC (Multiversion Concurrency Control)? Где используется?

MVCC — это альтернатива подходу с блокировками читателей-писателей для реализации уровней изоляции транзакций.

Как работает MVCC?

1. Множественные версии: Когда строка в таблице обновляется, СУБД не перезаписывает старые данные сразу. Вместо этого она создает новую версию этой строки. Старая версия сохраняется в специальной области хранилища.

2. Временные метки или номера транзакций: Каждой транзакции и каждой версии строки присваивается уникальный идентификатор (например, номер транзакции или временная метка).

3. Снимок данных (Snapshot): Когда транзакция начинает работу, она "видит" снимок базы данных на момент своего начала. Этот снимок состоит только из тех версий каждой строки, которые были зафиксированы к моменту начала транзакции и не были удалены к этому времени.

4. Чтение без блокировок: Операция SELECT не требует установки блокировок на данные. Она просто выбирает соответствующую версию строки из снимка. Это позволяет читателям не блокировать писателей, а писателям — не блокировать читателей.

5. Сборка мусора: Старые версии строк, которые больше не нужны ни одной из активных транзакций, удаляются фоновым процессом (vacuum в PostgreSQL, purge в InnoDB).

Преимущества MVCC:

• Высокая производительность чтения: Операции чтения практически не блокируются.

• Высокий параллелизм: Множество транзакций могут читать и писать данные одновременно без явных конфликтов.

Где используется?

• PostgreSQL: Полностью построен на MVCC.

• MySQL (движок InnoDB): Использует MVCC.

• Oracle Database: Использует MVCC.

• SQL Server: Использует MVCC для уровней изоляции, основанных на снимках данных (snapshot isolation).

• Нереляционные СУБД: Например, MongoDB также использует концепцию MVCC.

Вывод: MVCC — это мощный механизм, который лежит в основе большинства современных СУБД. Он обеспечивает высокий уровень параллелизма за счет хранения нескольких версий данных, позволяя операциям чтения работать с непротиворечивым снимком информации без блокировок.