面试题：CouchDB中数据持久化与MVCC如何初步协同工作

Question

请简要阐述CouchDB的数据持久化机制与MVCC（多版本并发控制）机制是怎样初步协同，以确保数据一致性和并发访问的？

Answer 1

1. CouchDB数据持久化机制：
   • 存储结构：CouchDB使用B - 树结构存储数据。数据以文档形式存储，文档包含元数据和实际内容。这些文档被写入磁盘上的文件，形成数据库文件。
   • 写操作：当有新数据写入时，CouchDB会将其追加到数据库文件末尾。这是一种日志式的追加写操作，保证了数据的持久化，即使系统崩溃，也能通过重放日志恢复到崩溃前的状态。
2. MVCC机制：
   • 版本控制：CouchDB为每个文档维护多个版本。每次文档更新时，会生成一个新的版本，文档的_rev属性记录了版本信息。
   • 并发控制：在并发读操作时，不同的读取请求可以看到文档的不同版本，因为各个版本是共存的。在写操作时，CouchDB会检查文档当前版本是否与客户端期望的版本一致。如果不一致，写操作会失败，客户端需要重新读取最新版本并再次尝试更新，以此确保数据一致性。
3. 协同工作：
   • 读操作：MVCC机制允许在数据持久化到磁盘的同时，不同的读操作可以访问文档的不同版本，互不干扰。读操作不需要等待写操作完成，提高了并发读的性能，同时持久化的数据保证了读取数据的持久性。
   • 写操作：写操作利用MVCC的版本检查机制，确保写入的数据是基于最新版本进行更新。在数据持久化过程中，只有通过版本检查的写操作才会成功追加到数据库文件，从而保证了数据一致性。如果写操作失败（版本不一致），则会阻止错误数据的持久化，客户端需重新操作，这样就实现了数据持久化与MVCC在并发访问下的数据一致性保证。