PostgreSQL میں MVCC کیا ہے؟

Question

Accepted Answer

**MVCC** (Multi-Version Concurrency Control) وہ طریقہ ہے جو PostgreSQL بیک وقت رسائی کو سنبھالتا ہے — پڑھنے کے لیے rows کو lock کرنے کی بجائے، یہ **متعدد ورژن** rows کا رکھتا ہے، تاکہ ہر transaction ڈیٹا کا ایک مطابقت پذیر **snapshot** دیکھتا ہے۔ اہم فائدہ: **readers writers کو block نہیں کرتے، اور writers readers کو block نہیں کرتے**، جو زیادہ concurrency فراہم کرتا ہے۔

## بنیادی خیال: متعدد row ورژن

```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.
```

## بڑا فائدہ: کوئی read locks نہیں

```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.
```

## یہ کیسے کام کرتا ہے (سادہ شدہ)

```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
```

Postgres transaction IDs اور row visibility کو ٹریک کرتا ہے تاکہ ہر transaction صحیح ورژن دیکھے۔ یہ **isolation** فراہم کرتا ہے بغیر read locks کے۔

## قیمت: dead tuples اور 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.
```

## یہ اہم کیوں ہے

MVCC PostgreSQL کے concurrency رویے اور کارکردگی کو سمجھنے کے لیے بنیادی ہے، اس لیے PostgreSQL کے ساتھ مؤثر طریقے سے کام کرنے کے لیے قیمتی علم ہے۔

MVCC فراہم کرنے والی بنیادی قیمت **زیادہ concurrency** ہے: rows کے متعدد ورژن رکھ کر اور ہر transaction کو ایک مطابقت پذیر snapshot دے کر، **readers writers کو block نہیں کرتے اور writers readers کو block نہیں کرتے** — جو حقیقی applications کے لیے بہت بڑا فائدہ ہے (ایک طویل مدتی رپورٹ updates کو block نہیں کرتی، اور writes reads کو block نہیں کرتے)، جو lock-based approaches سے کہیں زیادہ بہتر concurrency فراہم کرتا ہے read-heavy اور mixed workloads کے لیے۔

یہی وجہ ہے کہ PostgreSQL بیک وقت رسائی کو اتنی اچھی طرح سنبھالتا ہے، اور MVCC کو سمجھنا ڈیٹا بیس کے concurrency خصوصیات کی وضاحت کرتا ہے (مطابقت پذیر snapshots، read locks کے بغیر isolation، کوئی dirty reads نہیں)۔

اہم بات یہ ہے کہ MVCC کو سمجھنا یہ بھی واضح کرتا ہے **کہ Postgres میں `VACUUM` کیوں اہم ہے**: MVCC فاسد row ورژن ("dead tuples") بناتا ہے جیسے rows update اور delete ہوتے ہیں، جو bloat کے طور پر جمع ہوتے ہیں، اور `VACUUM`/`AUTOVACUUM` وہ صفائی کا آلہ ہے جو اس جگہ کو دوبارہ حاصل کرتا ہے اور ڈیٹا بیس کو صحت مند رکھتا ہے — تو MVCC اور VACUUM گہری تعلق میں ہیں، اور اس تعلق کو جاننا ڈیٹا بیس کی دیکھ بھال اور کارکردگی کے لیے اہم ہے (vacuum کو نظر انداز کرنا bloat اور خراب کارکردگی کی طرف لے جاتا ہے، ایک حقیقی operational فکر)۔

چونکہ concurrency رویہ بنیادی طور پر اثر انگیز ہے کہ ڈیٹا بیس بوجھ میں کیسے کام کرتا ہے، اور چونکہ MVCC (Postgres کا concurrency ماڈل) بہترین read/write concurrency اور VACUUM دیکھ بھال کی ضرورت دونوں کی وضاحت کرتا ہے، MVCC کو سمجھنا PostgreSQL کے ساتھ کام کرنے کے لیے قیمتی علم ہے — یہ ڈیٹا بیس کے concurrency فوائل اور اس کی ضروری دیکھ بھال کو واضح کرتا ہے، کارکردگی کے بارے میں سوچنے اور Postgres کو صحیح طریقے سے چلانے دونوں کے لیے اہم، اور ایک عام موضوع جو Postgres بیک وقت رسائی کو کیسے سنبھالتا ہے اس کی سمجھ کا مظہر ہے۔