MVCC多版本并发控制Skill mvcc

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name: mvcc description: 实验性MVCC功能概述 - 快照隔离、版本控制、限制

MVCC指南（实验性）

多版本并发控制。正在进行中，不适用于生产环境。

关键：在调试时忽略MVCC，除非bug是MVCC特定的。

启用MVCC

PRAGMA journal_mode = 'experimental_mvcc';

运行时配置，不是编译时功能标志。每个数据库设置。

工作原理

标准WAL：每个页面单一版本，读取者在读取标记时间看到快照。

MVCC：多行版本，快照隔离。每个事务在开始时间看到一致的快照。

与WAL的关键差异

方面	WAL	MVCC
写入粒度	每次提交写入完整页面	仅受影响的列
读取者/写入者	不互相阻塞	不互相阻塞
持久性	.db-wal	.db-log（逻辑日志）
隔离	快照（页面级别）	快照（行级别）

版本控制

每个行版本跟踪：

• begin - 可见时间的时间戳
• end - 删除/替换时间的时间戳
• btree_resident - 在MVCC启用前已存在

架构

数据库
  └─ mv_store: MvStore
      ├─ rows: SkipMap<RowID, Vec<RowVersion>>
      ├─ txs: SkipMap<TxID, Transaction>
      ├─ 存储 (.db-log文件)
      └─ 检查点状态机

每连接：mv_tx 跟踪当前MVCC事务。

共享：MvStore 使用无锁 crossbeam_skiplist 结构。

关键文件

• core/mvcc/mod.rs - 模块概述
• core/mvcc/database/mod.rs - 主要实现（约3000行）
• core/mvcc/cursor.rs - 合并MVCC + B树游标
• core/mvcc/persistent_storage/logical_log.rs - 磁盘格式
• core/mvcc/database/checkpoint_state_machine.rs - 检查点逻辑

检查点

定期将行版本刷新到B树。

PRAGMA mvcc_checkpoint_threshold = <pages>;

过程：获取锁 → 开始分页事务 → 写入行 → 提交 → 截断日志 → 同步 → 释放。

当前限制

未实现：

• 垃圾收集（旧版本累积）
• 重启时从逻辑日志恢复

已知问题：

• 检查点阻塞其他事务，即使是读取！
• 无磁盘溢出；内存使用担忧

测试

# 运行MVCC特定测试
cargo test mvcc

# 使用MVCC的TCL测试
make test-mvcc

使用 #[turso_macros::test(mvcc)] 属性进行MVCC启用的测试。

#[turso_macros::test(mvcc)]
fn test_something() {
    // 启用MVCC运行
}

参考文献

• core/mvcc/mod.rs 记录数据异常（脏读、丢失更新等）
• 快照隔离 vs 可序列化：MVCC提供前者，非后者