Τι είναι το MVCC στο PostgreSQL;

Question

Accepted Answer

**MVCC** (Multi-Version Concurrency Control) είναι ο τρόπος με τον οποίο το PostgreSQL χειρίζεται την ταυτόχρονη πρόσβαση — αντί να κλειδώνει σειρές για ανάγνωση, διατηρεί **πολλαπλές εκδόσεις** σειρών, έτσι ώστε κάθε συναλλαγή να βλέπει ένα συνεπές **snapshot** των δεδομένων. Το κύριο πλεονέκτημα: **οι αναγνώστες δεν αποκλείουν τους συγγραφείς, και οι συγγραφείς δεν αποκλείουν τους αναγνώστες**, επιτρέποντας υψηλή ταυτοχρονία.

## Η βασική ιδέα: πολλαπλές εκδόσεις σειρών

```text
When a row is UPDATED, Postgres doesn't overwrite it — it creates a NEW version and
marks the old one obsolete. Different transactions can see different versions.
→ Each transaction sees a consistent SNAPSHOT of the database as of its start
  (depending on isolation level), unaffected by others' uncommitted changes.
```

## Το μεγάλο πλεονέκτημα: χωρίς κλειδώματα ανάγνωσης

```text
Without MVCC (lock-based): readers and writers BLOCK each other
  → a long-running report could block writes; a write could block reads.
With MVCC:
  ✓ READERS DON'T BLOCK WRITERS — a SELECT sees an old version while an UPDATE proceeds
  ✓ WRITERS DON'T BLOCK READERS
  ✓ Each transaction sees a stable, consistent view (no dirty reads)
→ Much higher concurrency for read-heavy and mixed workloads.
```

## Πώς λειτουργεί (απλοποιημένα)

```sql
-- Transaction A starts a long SELECT (sees a snapshot)
BEGIN; SELECT count(*) FROM orders;   -- sees data as of its snapshot

-- meanwhile Transaction B updates rows — creates new versions, doesn't block A
-- A still sees its consistent snapshot; B's changes are a new version
```

Το Postgres ακολουθεί τα ID συναλλαγών και την ορατότητα σειρών έτσι ώστε κάθε συναλλαγή να βλέπει τη σωστή έκδοση. Αυτό παρέχει **απομόνωση** χωρίς κλειδώματα ανάγνωσης.

## Το κόστος: νεκρά tuples και VACUUM

```text
MVCC creates obsolete row versions ("dead tuples") that accumulate → bloat.
VACUUM (and AUTOVACUUM) reclaims this dead space and keeps the database healthy.
→ This is why VACUUM is important in Postgres — it's the cleanup for MVCC's versions.
```

## Γιατί έχει σημασία

Το MVCC είναι θεμελιώδες για την κατανόηση της συμπεριφοράς ταυτοχρονίας και της απόδοσης του PostgreSQL, επομένως είναι πολύτιμη γνώση για την αποτελεσματική εργασία με το Postgres.

Η βασική αξία που παρέχει το MVCC είναι **υψηλή ταυτοχρονία**: διατηρώντας πολλαπλές εκδόσεις σειρών και δίνοντας σε κάθε συναλλαγή ένα συνεπές snapshot, **οι αναγνώστες δεν αποκλείουν τους συγγραφείς και οι συγγραφείς δεν αποκλείουν τους αναγνώστες** — που είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα για πραγματικές εφαρμογές (μια μακροχρόνια αναφορά δεν αποκλείει ενημερώσεις, και οι εγγραφές δεν αποκλείουν αναγνώσεις), επιτρέποντας πολύ καλύτερη ταυτοχρονία για φόρτους εργασίας που περιέχουν πολλές αναγνώσεις και μικτές λειτουργίες σε σχέση με τις προσεγγίσεις που βασίζονται σε κλειδώματα.

Γι' αυτό το PostgreSQL χειρίζεται τόσο καλά την ταυτόχρονη πρόσβαση, και η κατανόηση του MVCC εξηγεί τα χαρακτηριστικά ταυτοχρονίας της βάσης δεδομένων (συνεπή snapshots, απομόνωση χωρίς κλειδώματα ανάγνωσης, χωρίς dirty reads).

Κρίσιμα, η κατανόηση του MVCC εξηγεί επίσης **γιατί το `VACUUM` είναι σημαντικό στο Postgres**: το MVCC δημιουργεί παρωχημένες εκδόσεις σειρών ("νεκρά tuples") καθώς ενημερώνονται και διαγράφονται σειρές, που συσσωρεύονται ως bloat, και το `VACUUM`/`AUTOVACUUM` είναι ο μηχανισμός καθαρισμού που ανακτά αυτό το χώρο και διατηρεί τη βάση δεδομένων υγιή — επομένως το MVCC και το VACUUM είναι στενά συνδεδεμένα, και η γνώση αυτής της σύνδεσης είναι σημαντική για τη συντήρηση της βάσης δεδομένων και την απόδοση (η αμέλεια του vacuum οδηγεί σε bloat και υποβαθμισμένη απόδοση, ένα πραγματικό ζήτημα λειτουργίας).

Επειδή η συμπεριφορά ταυτοχρονίας επηρεάζει θεμελιακά τον τρόπο με τον οποίο μια βάση δεδομένων αποδίδει υπό φορτίο, και επειδή το MVCC (το μοντέλο ταυτοχρονίας του Postgres) εξηγεί τόσο την εξαιρετική ταυτοχρονία ανάγνωσης/εγγραφής όσο και την ανάγκη για συντήρηση VACUUM, η κατανόηση του MVCC είναι πολύτιμη γνώση για την εργασία με το PostgreSQL — διευκρινίζει τα πλεονεκτήματα ταυτοχρονίας της βάσης δεδομένων και τη συντήρηση που απαιτεί, σημαντικά για τόσο το συλλογισμό σχετικά με την απόδοση όσο και τη σωστή λειτουργία του Postgres, και ένα συνηθισμένο θέμα που δείχνει κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το Postgres χειρίζεται την ταυτόχρονη πρόσβαση.