MVCC

事務四個典型特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）

• 原子性：事務作為一個整體被執行，包含在其中的對數據庫的操作要么全部都執行，要么都不執行。
• 一致性：指在事務開始之前和事務結束以后，數據不會被破壞，假如A賬戶給B賬戶轉10塊錢，不管成功與否，A和B的總金額是不變的。
• 隔離性：多個事務并發訪問時，事務之間是相互隔離的，一個事務不應該被其他事務干擾，多個并發事務之間要相互隔離。。
• 持久性：表示事務完成提交后，該事務對數據庫所做的操作更改，將持久地保存在數據庫之中

在JAVA中，MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并發控制）是一個并發控制的方法，它允許讀和寫操作無鎖地并發執行。這種方法在數據庫管理系統（DBMS）中特別常見，用于解決讀寫沖突問題，從而提高并發性能。

在MVCC中，每個數據項可以有多個版本，每個版本都與一個特定的事務相關聯。當事務嘗試讀取數據時，它看到的是數據的一個一致性快照，即在該事務開始時的數據版本。這樣，即使其他事務正在修改數據，讀取事務也不會受到干擾。

當事務嘗試寫入數據時，它會創建一個新的數據版本，而不是直接修改原始數據。這樣，其他事務仍然可以讀取舊版本的數據，而不會被寫操作阻塞。

通過這種方式，MVCC可以顯著提高并發性能，因為它避免了讀寫操作之間的直接沖突。然而，它也可能增加存儲和管理的復雜性，因為需要維護數據的多個版本。

需要注意的是，雖然JAVA本身不直接提供MVCC機制，但JAVA開發者可以通過使用支持MVCC的數據庫產品或庫來利用這種并發控制方法。

也就是說，其實 MVCC 他并不是一個實際的技術，而是屬于一種方法。

那么 MVCC 解決了哪些問題呢？這也是面試里面的高頻考點

MVCC 解決了哪些問題呢？

MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并發控制）主要解決了在數據庫管理系統中并發訪問時可能出現的讀寫沖突問題。具體來說，MVCC通過為數據項保留多個版本來實現以下目標：

1.無鎖讀操作：在MVCC中，讀操作不需要獲取鎖，因為它們可以讀取數據的一個一致的快照（即某個時間點的數據版本）。這意味著讀操作不會受到寫操作的阻塞，從而提高了并發性能。

2.寫操作的隔離性：寫操作會創建數據的新版本，而不是直接修改原始數據。這樣，其他事務在寫操作進行時仍然可以讀取舊版本的數據，保證了事務的隔離性。每個事務都仿佛是在一個單獨的數據快照上運行，彼此互不影響。

3.減少鎖爭用：由于讀寫操作可以并發執行，MVCC減少了鎖爭用的可能性。在傳統的鎖機制中，讀和寫操作可能會相互阻塞，導致性能下降。而MVCC通過避免直接鎖沖突，提高了系統的吞吐量和響應速度。

4.一致性和可重復讀：通過讀取特定時間點的數據版本，MVCC可以確保事務看到一致的數據視圖，即使其他事務在此期間進行了修改。這對于實現事務的一致性（C）和隔離性（I）至關重要。

需要注意的是，雖然MVCC提供了很多優勢，但它也增加了數據管理的復雜性。數據庫系統需要維護多個數據版本，并在適當的時候清理這些版本以釋放存儲空間。此外，MVCC的實現也可能增加一些額外的開銷，如內存使用和垃圾回收等。

總的來說，MVCC通過多版本的方式解決了并發訪問時的讀寫沖突問題，提高了數據庫系統的并發性能和事務的隔離性。

既然我們都已經知道了 MVCC 是用來處理讀寫沖突問題的，那么他的實現原理是什么呢？

MVCC 實現原理是什么？

MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并發控制）的實現原理主要是為數據庫中的每個數據項維護多個版本，從而使得讀和寫操作可以并發執行，互不干擾。以下是MVCC實現原理的關鍵點：

1.事務標識：每個事務被分配一個唯一的事務標識（Transaction ID）。這個標識可以是遞增的數字或其他唯一標識符，用于區分不同的事務。

2.數據版本：數據庫中的每個數據記錄都會包含多個版本。每個版本都有一個時間戳或者事務標識，用于標識該版本的有效期。例如，當數據被修改時，系統會保留修改前的數據版本，并創建一個新的數據版本。這樣，數據庫中就形成了一個版本鏈，其中每個版本都記錄了數據在某個時間點的狀態。

3.讀操作：當一個事務執行讀操作時，它會根據事務開始時的狀態來選擇一個可見的數據版本。具體來說，系統會根據讀操作開始時的事務標識或時間戳，在版本鏈中找到一個與該事務兼容的最新版本。這個版本必須是在事務開始之前已經提交或由該事務自身創建的。

4.寫操作：當一個事務執行寫操作時（如更新或刪除），它會創建一個新的數據版本，并將事務標識或時間戳與該版本關聯。這個新版本的數據僅對當前事務可見，對其他并發事務是不可見的。直到當前事務提交后，其他事務才能看到這個新版本的數據。

5.并發控制：MVCC通過在讀操作和寫操作中使用事務標識或時間戳來判斷數據的可見性和一致性。由于每個事務都看到的是數據的一個一致的快照版本，因此讀操作不會阻塞寫操作，寫操作也不會阻塞讀操作。這允許多個事務在數據庫上并發執行，而不會互相干擾。

6.Undo日志：在實現MVCC時，通常會使用Undo日志來存儲舊版本的數據。當數據被修改時，原始數據會被存儲在Undo日志中，以便在需要時能夠回滾到之前的狀態或構造出數據的早期版本。

綜上所述，MVCC通過維護數據的多個版本和使用事務標識或時間戳來控制數據的可見性和一致性，從而實現了高并發性和事務隔離性。這使得多個事務可以在不完全鎖定數據庫資源的情況下并發執行，提高了數據庫的吞吐量和用戶的響應速度。