数据库MVCC，提高并发性能的关键技术 (数据库 mvcc)

随着互联网的飞速发展，数据库作为存储数据的基础设施，对于保障互联网业务的可靠性和稳定性起到了至关重要的作用。在互联网业务中，由于数据操作的并发性，数据库的并发性能成为了关键瓶颈。在众多的数据库技术中，MVCC技术成为了提高数据库并发性能的关键技术。

什么是MVCC技术？

MVCC全称为Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC技术是一种并发控制机制，它是为了解决数据库在高并发环境下数据一致性与性能的问题而提出的。MVCC是在保证事务一致性、隔离性的前提下提高数据库并发性能的重要技术。

MVCC技术的实现方式

MVCC技术的实现方式有两种，一种是基于版本链表，即在每个数据块中维护一个版本链表，每个版本链表节点包含一个版本号和对应的数据。另一种是基于快照隔离，即为每个事务创建一个数据库快照来进行事务处理。

基于版本链表的实现方式，采用了多版本存储数据，在读取数据时，将版本号更高的数据返回。同时，写入新数据时，基于CAS算法（Compare and Swap）实现原子性地更新。这样就能够实现数据的读取和写入的并发控制。在每个事务中，读取的数据版本号大于等于事务开始时的版本号，事务写入的数据版本号等于事务开始时的版本号。

基于快照隔离的实现方式，将每个事务隔离出来，每个事务处理时都有自己的数据库快照。快照中包含了事务开始时的所有数据。在事务处理过程中，不会对其他事务可见，其中数据的修改只有在事务提交时才会对其他事务可见。

MVCC技术的优点

MVCC技术的出现，主要是为了解决传统锁机制的死锁问题和性能问题。

在传统锁机制中，由于锁的粒度过大，因此容易发生死锁问题。同时，锁的开销也非常大，容易出现性能瓶颈。而MVCC技术实现了原子性，避免了死锁问题。同时，由于读取数据时只需要读取一个版本的数据，没有锁的粒度限制，因此将块粒度调小，从而提高并发性能。在读多写少的情况下，MVCC技术的性能更为优越。

在MVCC技术中，每个事务都有自己的快照，因此对其他事务的影响非常小，避免了传统锁机制中由于阻塞而造成的性能损失，提高了并发性能。同时，在MVCC技术中，对于读多写少的业务场景，可以采用基于快照隔离的方式实现，进一步提高了并发性能。

MVCC技术的应用

目前，MVCC技术已经广泛应用于各类数据库中。例如，Oracle数据库的默认隔离级别是Read Committed，它采用的就是MVCC技术。PostgreSQL数据库也采用了MVCC技术，并将其作为默认隔离级别。

同时，MVCC技术也被用于各种分布式系统中，如Hadoop、Spark等。这些分布式系统都需要对数据进行并发处理，因此也需要采用MVCC技术实现数据一致性和性能的平衡。

MVCC技术是一种非常重要的技术，为了解决传统锁机制在高并发场景下的性能和死锁问题而提出。该技术实现对读取数据和写入数据的并发控制，避免了锁的粒度问题和死锁问题，提高数据库的并发性能。同时，由于其应用范围广泛，因此成为了数据库和分布式系统中重要的技术，未来也将得到不断完善和发展。