多版本并发控制

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T_i读取对象(P)时，只有比事务T_i的时间戳早，但是时间上最接近事务T_i的对象版本可见，且该版本应该没有被废止。

事务T_i写入对象P时，如果还有事务T_k要写入同一对象，则(T_i)必须早于(T_k)，即 (T_i) < (T_k)，才能成功。^[2]

MVCC可以无锁（英语：Non-lock concurrency control）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（英语：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

1. refs （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Clojure. Retrieved on 2013-09-18.
2. Ramakrishnan, R., & Gehrke, J. (2000). Database management systems. Osborne/McGraw-Hill.
3. 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）.
4. 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）.
5. ArangoDB Manual Pages: AppendOnly/MVCC. [2018-11-12]. （原始内容存档于2013-02-23）.
6. Berkeley DB Reference Guide: Degrees of Isolation. [2018-11-12]. （原始内容存档于2011-03-19）.
7. A new approach: Clustrix Sierra database engine (PDF). [2018-11-12]. （原始内容存档 (PDF)于2012-04-12）.
8. Database Transaction — CUBRID 10.0.0 documentation. cubrid-manual.readthedocs.io. [2018-11-12]. （原始内容存档于2017-09-07）.
9. DB2 Version 9.7 LUW Information Center, Currently committed semantics improve concurrency
10. TM1 9.5.2 Information Center, Parallel Interaction
11. etcd3 Documentation | etcd3 API | CoreOS. [2018-11-12]. （原始内容存档于2019-01-13）.
12. 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）.
13. 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）
14. Multi-Version Concurrency Control in the H2 Database Engine. [2018-11-12]. （原始内容存档于2006-07-09）.
15. 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.
16. Todd, Bill. InterBase: What Sets It Apart. 2000 [4 May 2006]. （原始内容存档于2006-02-26）.
17. About XtraDB, About XtraDB （页面存档备份，存于互联网档案馆）
18. MariaDB/Storage Engines, PBXT
19. About PBXT, About PBXT （页面存档备份，存于互联网档案馆）
20. Inside MarkLogic Server^{[永久失效链接]}
21. Snapshot Isolation in SQL Server. [2018-11-12]. （原始内容存档于2017-04-04）.
22. 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）
23. 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）
24. 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）
25. 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
26. 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）
27. Oracle 4. Oracle FAQ. [21 March 2013]. （原始内容存档于2021-01-12）.
28. Oracle Timeline. [21 March 2013]. （原始内容存档于2021-01-31）.
29. OrientDb Documentation. [2018-11-12]. （原始内容存档于2015-12-27）.
30. PostgreSQL Current Documentation, Chapter 13: Concurrency Control （页面存档备份，存于互联网档案馆）
31. How does MVCC (Multi-Version Concurrency Control) work. [2018-11-12]. （原始内容存档于2021-02-09）.
32. 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）.
33. RDM Embedded 10.1 Reference Manual, d_trrobegin （页面存档备份，存于互联网档案馆）
34. RethinkDB advanced FAQ. [2018-11-12]. （原始内容存档于2016-03-28）.
35. Running Transactions - Splice Machine Documentation. doc.splicemachine.com. [2018-11-12]. （原始内容存档于2018-05-14）.
36. Archived copy. [2015-11-06]. （原始内容存档于2014-08-11）.
37. 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