从Oracle到PostgreSQL：Undo 原理 和 MVCC 的实现差异

Oracle DBA在接触 PostgreSQL 时，会注意到两者一个巨大的不同，那就是在 PostgreSQL数据库中，不存在 Undo 表空间。这从根本上代表了，两者在实现 MVCC 上的差异。

MVCC（Multi-Version Concurrency Control），即多版本并发控制。在早期的数据库实现中，一行记录上主要用两种锁来控制并发，就是读锁和写锁，读写互斥。这对于数据库的并发带来了巨大的影响。MVCC 的提出就是为了解决并发控制问题，使得读写可以同时进行，不再互斥。

MVCC 的实现通常有两种方法，在写入新数据时：

1. 写入新数据时，把原数据转移到一个单独的地方，如Undo段中，其他用户读数据时，会通过 UNDO 构造出原数据，提供读一致性，这就是Oracle的实现方式；
2. 写入新数据时，原有数据不变更，而是把新数据插入，在旧版本的原有数据不需要时，垃圾回收器将回收这些过期的数据，这就是 PostgreSQL 的实现。

具体一点来说：

1. 在 PostgreSQL 中执行DELETE时, 行不会立即从数据文件中删除, 而是在页头设置xmax字段将其标记为已删除;
2. 对于 PostgreSQL 的 于UPDATE, 在PG中可以被视为DELETE + INSERT，标记原记录删除，插入新的记录；

PostgreSQL 的 MVCC 实现的好处是，回滚特别快，因为不需要做复杂的回退，不存在回滚段的竞争，因此数据库理论上可以支持更高的、更大规模的并发操作。但是由于元组的不断保留，可能导致空间使用率的膨胀，并且需要定期进行清理。

PostgreSQL 的 MVCC 原理图如下所示：

Oracle MVCC 的优势在于，UNDO 数据是独立的，不会导致空间膨胀，但是对于大量事务并发时，可能带来回滚段的竞争，大事务回滚时，会导致数据库表的长时间锁定。但是经过很多版本的迭代，Oracle 的UNDO已经能够非常好的应对实践应用了。

Oracle 的 MVCC 实现原理如下图所示：

供参考。