实现mvcc_一文读懂 etcd 的 mvcc 实现-优快云博客

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本文介绍了etcd中基于MVCC的实现原理，包括Revision的概念、内存和磁盘的存储结构、Range查找、Put更新数据、Delete删除操作以及数据过期的处理方式。通过分析etcd的源码，详细阐述了每个操作的具体步骤和逻辑，帮助读者理解etcd的事务处理机制。

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提到事务必谈 ACID 特性, 基于悲观锁的实现会有读写冲突问题，性能很低，为了解决这个问题，主流数据库大多采用版本控制 mvcc^[1] 技术，比如 oracle, mysql, postgresql 等等。读可以不加锁，只需要读历史版本即可 (写写还是冲突). 根据事务能看到不同版本的数据，还产生了隔离级别的问题，比如 mysql 默认的 repeatable-read, oracle 默认的 read-commited. 本文暂时只讲 mvcc, 隔离实现放到下文。

mvcc 不同数据库实现也不同，mysql 原地更新数据，将多版本保存到 undo, 而 postgresql 直接插入不同版本数据，过期的数据由 vacuum 来删除。etcd 的实现类似 pg, 本次分享看一下 etcd 的实现原理。

Revision

可以先阅读我的文章 etcd 中让人头大的 version, revision, createRevision, modRevision^[2] 来了解下几个版本的概念。

type revision struct {
    
 // main is the main revision of a set of changes that happen atomically.
 main int64
 // sub is the sub revision of a change in a set of changes that happen
 // atomically. Each change has different increasing sub revision in that
 // set.
 sub int64
}

main 是版本 id, 逻辑时间戳全局递增。sub 表示当前事务内操作 changes 的顺序 id, 从 0 开始递增。

静态存储

etcd 的 mvcc 数据存储分两部分：内存保存所有 key 对应的版本信息，用于快速范围查询与点查，而磁盘存储所有不同版本的真实数据。

kvindex btree

内存数据由 btree 来维护，从图上可以看到，key 是用户真实的 key, value 是对应所有的版本信息。

type keyIndex struct {
    
 key         []byte
 modified    revision // the main rev of the last modification
 generations []generation
}

// generation contains multiple revisions of a key.
type generation struct {
    
 ver     int64
 created revision // when the generation is created (put in first revision).
 revs    []revision
}

keyIndex 保存