MariaDB 的 MVCC (多版本并发控制) 是如何工作的？

推荐答案

MariaDB 的 MVCC（多版本并发控制）通过为每个事务提供数据的一致性视图来工作。具体来说，MVCC 通过以下方式实现：

1. 版本链：每一行数据都有一个版本链，记录该行数据的历史版本。每个版本都包含一个事务 ID（trx_id），用于标识创建该版本的事务。

2. Read View：当一个事务开始时，MariaDB 会为该事务创建一个 Read View。Read View 包含了当前活跃事务的列表，用于确定哪些数据版本对该事务可见。

3. 可见性判断：当事务读取数据时，MariaDB 会根据 Read View 和版本链中的 trx_id 来判断哪个版本的数据对该事务可见。通常，只有那些在事务开始之前已经提交的版本才是可见的。

4. 写操作：当事务进行写操作（如 INSERT、UPDATE、DELETE）时，MariaDB 会创建新的数据版本，并将其添加到版本链中。旧版本的数据仍然保留，直到不再被任何事务需要。

5. 垃圾回收：MariaDB 会定期清理不再需要的旧版本数据，以释放存储空间。

本题详细解读

1. 版本链

在 MariaDB 中，每一行数据都有一个版本链，用于记录该行数据的历史版本。每个版本都包含以下信息：

• trx_id：创建该版本的事务 ID。
• roll_pointer：指向该版本的前一个版本的指针。

通过版本链，MariaDB 可以追踪每一行数据的所有历史版本。

2. Read View

当一个事务开始时，MariaDB 会为该事务创建一个 Read View。Read View 包含以下信息：

• up_limit_id：当前活跃事务的最小事务 ID。
• low_limit_id：当前活跃事务的最大事务 ID。
• trx_ids：当前活跃事务的列表。

Read View 用于确定哪些数据版本对该事务可见。

3. 可见性判断

当事务读取数据时，MariaDB 会根据 Read View 和版本链中的 trx_id 来判断哪个版本的数据对该事务可见。具体规则如下：

• 如果 trx_id 小于 up_limit_id，则该版本在事务开始之前已经提交，因此对该事务可见。
• 如果 trx_id 大于或等于 low_limit_id，则该版本在事务开始之后才创建，因此对该事务不可见。
• 如果 trx_id 在 up_limit_id 和 low_limit_id 之间，并且 trx_id 不在 trx_ids 列表中，则该版本在事务开始之前已经提交，因此对该事务可见。

4. 写操作

当事务进行写操作时，MariaDB 会创建新的数据版本，并将其添加到版本链中。具体过程如下：

• INSERT：插入新行时，MariaDB 会为该行创建一个新版本，并将其 trx_id 设置为当前事务的 ID。
• UPDATE：更新行时，MariaDB 会为该行创建一个新版本，并将其 trx_id 设置为当前事务的 ID。旧版本仍然保留在版本链中。
• DELETE：删除行时，MariaDB 会为该行创建一个新版本，并将其标记为已删除。旧版本仍然保留在版本链中。

5. 垃圾回收

MariaDB 会定期清理不再需要的旧版本数据，以释放存储空间。这个过程称为垃圾回收（Garbage Collection）。垃圾回收的时机通常由系统自动决定，但也可以通过配置参数进行调整。

通过以上机制，MariaDB 的 MVCC 实现了高并发下的数据一致性，同时避免了读写操作之间的锁冲突。