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mvcc

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github.com/tursodatabase数据与数据库25.1k1.2k 次安装今天更新
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关于 mvcc

mvcc 是介绍 Turso 多版本并发控制实现的实验性指南，面向开发或测试 MVCC 特定行为的开发者，说明配置、行版本、架构、检查点及当前限制。

主要功能

  1. 01运行时 MVCC 配置
  2. 02行级版本与快照
  3. 03MVCC 存储架构
  4. 04检查点流程
  5. 05已知实现限制
  6. 06MVCC 专项测试命令

适用场景

  1. 01为数据库启用 MVCC
  2. 02调查快照隔离行为
  3. 03测试 MVCC 变更
  4. 04评估恢复与内存限制

安装

复制下面的命令，在终端中运行。

$npx skills add https://github.com/tursodatabase/turso --skill mvcc

安装后在 Claude Code 中输入/mvcc确认已加载。

详细介绍

MVCC 指南（实验性）

多版本并发控制。仍在开发中，尚未达到生产就绪状态。

重要：调试时请忽略 MVCC，除非问题特定于 MVCC。

启用 MVCC

PRAGMA journal_mode = 'mvcc';

这是运行时配置，不是编译时功能标志。按数据库单独设置。

工作原理

标准 WAL：每个页面只有一个版本，读取方看到读取标记时的快照。

MVCC：有多个行版本，采用快照隔离。每个事务在开始时获取一致的快照。

与 WAL 的主要区别
方面WALMVCC
写入粒度每次提交都会写入完整页面仅写入受影响的行
读取方/写入方彼此不会阻塞彼此不会阻塞
持久化.db-wal.db-log（逻辑日志）
隔离级别快照（页面级）快照（行级）
版本管理

每个行版本都会跟踪：

  • begin - 开始可见的时间戳
  • end - 删除/替换时的时间戳
  • btree_resident - 启用 MVCC 之前是否已存在

架构

Database
  └─ mv_store: MvStore
      ├─ rows: SkipMap<RowID, Vec<RowVersion>>
      ├─ txs: SkipMap<TxID, Transaction>
      ├─ Storage (.db-log file)
      └─ CheckpointStateMachine

每个连接独有：mv_tx 跟踪当前的 MVCC 事务。

共享：包含无锁 crossbeam_skiplist 结构的 MvStore。

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 与 B-tree 的游标
  • 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-tree。

PRAGMA mvcc_checkpoint_threshold = <pages>;

流程：获取锁 → 开始 pager 事务 → 写入行 → 提交 → 截断日志 → fsync → 释放锁。

当前限制

尚未实现：

  • 垃圾回收（旧版本会不断累积）
  • 重启后从逻辑日志恢复

已知问题：

  • 检查点会阻塞其他事务，甚至包括读取操作！
  • 无法将数据溢写到磁盘；内存使用方面存在隐忧

测试

# Run MVCC-specific tests
cargo test mvcc

# TCL tests with MVCC
make test-mvcc

使用 #[turso_macros::test(mvcc)] 属性启用 MVCC 测试。

#[turso_macros::test(mvcc)]
fn test_something() {
    // runs with MVCC enabled
}

参考资料

  • core/mvcc/mod.rs 记录了数据异常（脏读、丢失更新等）
  • 快照隔离与可串行化：MVCC 提供前者，而非后者

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