多版本并发控制
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多版本并发控制(Multiversion concurrency control, MCC 或 MVCC),是数据库管理系统常用的一种并发控制,也用于程序设计语言实现事务内存。[1]
MVCC意图解决读写锁造成的多个、长时间的读操作饿死写操作问题。每个事务读到的数据项都是一个历史快照,并依赖于实现的隔离级别。写操作不覆盖已有数据项,而是创建一个新的版本,直至所在操作提交时才变为可见。快照隔离使得事务看到它启动时的数据状态。
算法
MVCC使用时间戳 (TS), 或“自动增量的事务ID”实现“事务一致性”。MVCC可以确保每个事务(T)通常不必“读等待”数据库对象(P)。这通过对象有多个版本,每个版本有创建时间戳 与废止时间戳 (WTS)做到的。
事务Ti读取对象(P)时,只有比事务Ti的时间戳早,但是时间上最接近事务Ti的对象版本可见,且该版本应该没有被废止。
事务Ti写入对象P时,如果还有事务Tk要写入同一对象,则(Ti)必须早于(Tk),即 (Ti) < (Tk),才能成功。[2]
MVCC可以无锁实现。
历史
MVCC在1981年的一篇论文"Concurrency Control in Distributed Database Systems"[3]被充分论述,并成为经典描述。一般认为原创工作始于1978年David P. Reed的博士学位论文[4]。
数据库实现
现在,多数数据库系统已经使用MVCC。
- Altibase
- ArangoDB[5]
- Berkeley DB[6]
- Cloudant
- Clustrix[7]
- Couchbase
- CouchDB
- CUBRID[8]
- IBM Db2 – 从 IBM DB2 9.7 LUW ("Cobra") 在 CS孤立级– currently committed mode[9]
- IBM Cognos TM1 – 从版本9.5.2[10]
- Drizzle
- Druid
- etcd[11]
- EXASOL
- eXtremeDB[12]
- Firebird[13]
- FLAIM
- FoundationDB
- GE Smallworld Version Managed Data Store
- H2 Database Engine –从版本 1.0.57 (2007-08-25)[14]
- HBase
- HSQLDB – 从版本 2.0
- IBM Netezza
- InfiniDB
- Ingres[15]
- InterBase – 所有版本[16]
- LMDB
- MariaDB (MySQL fork) – 当用于 XtraDB, InnoDB分支[17] or PBXT[18][19]
- MarkLogic Server – 见[20]
- MemSQL
- Meronymy SPARQL Database Server
- Microsoft SQL Server –当使用 READ_COMMITTED_SNAPSHOT, 从SQL Server 2005[21]
- MongoDB – 当使用 WiredTiger[22]存储引擎
- MySQL – 使用 InnoDB,[23][24] Falcon,[25] 或 Archive 存储引擎
- NuoDB
- ObjectDB
- ObjectStore
- Oracle database – 从 Oracle 4[26][27][28]
- Oracle (née DEC) Rdb
- OrientDB[29]
- PostgreSQL[30]更新的事务如果删除、修改了数据项并提交,则老的事务将对这些提交结果可见。[31]
- Postgres-XL
- Rdb/ELN[32]
- RDM Embedded[33]
- REAL Server
- Realm
- RethinkDB[34]
- SAP HANA
- SAP IQ
- sones GraphDB
- Splice Machine[35]
- Sybase SQL Anywhere
- Tibero –从 Tibero 3
- TokuMX[36]
- Actian Vector
- Zope Object Database[37]
参考文献
- ^ refs (页面存档备份,存于互联网档案馆). Clojure. Retrieved on 2013-09-18.
- ^ Ramakrishnan, R., & Gehrke, J. (2000). Database management systems. Osborne/McGraw-Hill.
- ^ Philp A. Bernstein and Nathan Goodman: 《Multiversion Concurrency Control--Theory and Algorithms》,《ACM Transactions on Database Systems》Vol.8, No.4, December 1983, pages 465-483 (PDF). [2018-11-12]. (原始内容存档 (PDF)于2017-08-08).
- ^ Reed, David P. Naming and Synchronization in a Decentralized Computer System (PDF). MIT dissertation. September 21, 1978 [2018-11-12]. (原始内容存档 (PDF)于2022-01-21).
- ^ ArangoDB Manual Pages: AppendOnly/MVCC. [2018-11-12]. (原始内容存档于2013-02-23).
- ^ Berkeley DB Reference Guide: Degrees of Isolation. [2018-11-12]. (原始内容存档于2011-03-19).
- ^ A new approach: Clustrix Sierra database engine (PDF). [2018-11-12]. (原始内容存档 (PDF)于2012-04-12).
- ^ Database Transaction — CUBRID 10.0.0 documentation. cubrid-manual.readthedocs.io. [2018-11-12]. (原始内容存档于2017-09-07).
- ^ DB2 Version 9.7 LUW Information Center, Currently committed semantics improve concurrency
- ^ TM1 9.5.2 Information Center, Parallel Interaction
- ^ etcd3 Documentation | etcd3 API | CoreOS. [2018-11-12]. (原始内容存档于2019-01-13).
- ^ Graves, Steve. Multi-Core Software: To Gain Speed, Eliminate Resource Contention. RTC Magazine. May 1, 2010 [2018-11-12]. (原始内容存档于2010-06-01).
- ^ White paper by Roman Rokytsky Firebird and Multi Version Concurrency Control (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ Multi-Version Concurrency Control in the H2 Database Engine. [2018-11-12]. (原始内容存档于2006-07-09).
- ^ MVCC - Ingres Community Wiki (页面存档备份,存于互联网档案馆). Community.ingres.com. Retrieved on 2013-09-18.
- ^ Todd, Bill. InterBase: What Sets It Apart. 2000 [4 May 2006]. (原始内容存档于2006-02-26).
- ^ About XtraDB, About XtraDB (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ MariaDB/Storage Engines, PBXT
- ^ About PBXT, About PBXT (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ Inside MarkLogic Server[永久失效链接]
- ^ Snapshot Isolation in SQL Server. [2018-11-12]. (原始内容存档于2017-04-04).
- ^ Multiversion concurrency control in MongoDB, MongoDB CTO: How our new WiredTiger storage engine will earn its stripes (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ MySQL 5.1 Reference Manual, Section 14.2.12: Implementation of Multi-Versioning (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ MySQL 5.1 Reference Manual, Table 14.1. Storage Engine Features (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ or Maria MySQL 5.1 Reference Manual, Section 14.6.1: Falcon Features (Archive) Portuguese Web Archive的存档,存档日期2014-10-04
- ^ Oracle Database Concepts: Chapter 13 Data Concurrency and Consistency Multiversion Concurency Control (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ Oracle 4. Oracle FAQ. [21 March 2013]. (原始内容存档于2021-01-12).
- ^ Oracle Timeline. [21 March 2013]. (原始内容存档于2021-01-31).
- ^ OrientDb Documentation. [2018-11-12]. (原始内容存档于2015-12-27).
- ^ PostgreSQL Current Documentation, Chapter 13: Concurrency Control (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ How does MVCC (Multi-Version Concurrency Control) work. [2018-11-12]. (原始内容存档于2021-02-09).
- ^ VAX Rdb/ELN, Version 2.3 (Relational Database Management System) (PDF). [2018-11-12]. (原始内容 (PDF)存档于2016-03-03).
- ^ RDM Embedded 10.1 Reference Manual, d_trrobegin (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ RethinkDB advanced FAQ. [2018-11-12]. (原始内容存档于2016-03-28).
- ^ Running Transactions - Splice Machine Documentation. doc.splicemachine.com. [2018-11-12]. (原始内容存档于2018-05-14).
- ^ Archived copy. [2015-11-06]. (原始内容存档于2014-08-11).
- ^ Proposal for MVCC in ZODB. [2018-11-12]. (原始内容存档于2012-02-06).
延伸阅读
- Gerhard Weikum, Gottfried Vossen, Transactional information systems: theory, algorithms, and the practice of concurrency control and recovery, Morgan Kaufmann, 2002, ISBN 1-55860-508-8