WiredTiger 内核：Cache · Eviction · Reconciliation · History Store · Checkpoint

站内 数据库 MVCC 与 InnoDB Undo 已经把「堆内多版本」和「undo 旁路」钉在源码路径上；PostgreSQL / SQLite / RocksDB 覆盖了服务器行存、嵌入式行存与 LSM。MongoDB 默认引擎 WiredTiger 走第三条 MVCC 落点——用户表只持久化最新已提交版本，旧版本进 History Store——但站内原先只有一篇机制文，缺完整路径。

本系列回答：一次更新如何挂上 update chain、脏页为何必须 reconcile 才能 evict、checkpoint 与 journal 如何分工、旧快照在页被赶走之后凭什么还能读。

写：

• Connection / Session / Cursor 与线程边界。
• Cache、WT_REF、Eviction。
• B-Tree update chain 与 Reconciliation。
• Timestamps / Snapshot、History Store（Durable History）。
• Checkpoint、Journal、Rollback-to-Stable。
• 块管理、压缩、compaction / backup。
• MongoDB 嵌入参数与排障口径。
• 与 PG / InnoDB / RocksDB 的对照选型。

系列状态：正文 17 篇已齐（2026-07-22）。 规划见 PLAN.md。实验台账仍待有环境补跑；未跑则不写伪造输出。

版本锚定：WiredTiger Architecture Guide（文档树 Version 12.0.0 / develop，声明不与发版锁步）+ 源码 wiredtiger/wiredtiger mongodb-8.0。MongoDB 手册参数以 8.0 为准。未实测则不写跨引擎延迟排名。

适合谁看

• 要解释 WiredTigerHS.wt、cache 压力、checkpoint 行为的运维与平台工程师。
• 读过 History Store 章 或 数据库 MVCC，想下沉到全路径的读者。
• 从 PG / InnoDB / RocksDB / SQLite 内核系列过来，需要文档库对照轴的工程师。
• 在 MongoDB 与关系库 / LSM 之间做存储选型的架构师。

在知识栈中的位置

一、这个领域最值得关注的 5 个问题

1. 一次文档更新如何经 update chain 落到可驱逐的用户页？ → 第 1、3–6 篇。
2. 脏页 reconcile / evict 后，旧快照凭什么还能读？ → 第 7–8 篇。
3. checkpoint 与 journal 各自保证什么？崩溃后从哪恢复？ → 第 9–10 篇。
4. Rollback-to-Stable / prepared / 时间戳如何收束可见性？ → 第 7、11 篇。
5. 何时选 WiredTiger（MongoDB）而非 PG / InnoDB / RocksDB？ → 第 16–17 篇。

二、篇目依赖关系与推荐阅读路径

flowchart TD
  A["01 Overview"] --> B["02 Conn Session Cursor"]
  B --> C["03 Cache WT_REF"]
  C --> D["04 Eviction"]
  D --> E["05 BTree update chain"]
  E --> F["06 Reconciliation"]
  F --> G["07 Timestamps Snapshot Txn"]
  G --> H["08 History Store"]
  H --> I["09 Checkpoint"]
  I --> J["10 Journal Logging"]
  G --> K["11 Rollback to Stable"]
  F --> L["12 Block format compress"]
  L --> M["13 Compaction Backup"]
  I --> N["14 MongoDB embed boundary"]
  H --> O["15 Ops troubleshoot"]
  N --> O
  O --> P["16 PG InnoDB RocksDB compare"]
  P --> Q["17 Engine selection"]

三、目录与每篇价值点

第一部分：模型与缓存

1. 文档库存储引擎全景
   • 生态位地图；相对其它内核系列的缺口；17 篇路线。
2. Connection / Session / Cursor
   • 连接、会话、游标与线程边界。
3. Cache 与 WT_REF
   • clean/dirty 计量、WT_REF / WT_PAGE、按需读页。
4. Eviction
   • 触发条件；脏页必须先 reconcile。

第二部分：写路径与版本

5. B-Tree 与 update chain
   • Row-store、insert list、未提交更新只挂链。
6. Reconciliation
   • 内存页 → on-disk image；与 HS 写入衔接。
7. Timestamps、Snapshot 与事务
   • 时间戳契约、快照读、prepared 边界。
8. History Store 与 Durable History：文档库里的第三种 MVCC
   • 旁路历史、LAS→HS、读写路径；与 PG/InnoDB 对照；开放问题。

第三部分：持久化与恢复

9. Checkpoint
   • 跨文件一致快照；元数据原子切换。
10. Journal / Logging
    • Checkpoint 间 WAL；崩溃回放。
11. Rollback to Stable
    • RTS、stable/durable/oldest、prepared。

第四部分：磁盘形态与嵌入

12. Block manager、页格式与压缩
    • 块分配、页镜像、压缩入口。
13. Compaction 与 Backup
    • Compaction 与 backup 契约。
14. MongoDB 嵌入边界
    • cache / checkpoint / HS 窗口；复制与分片只作边界。
15. 运维与排障
    • HS 膨胀、cache 压力、长游标；可复现口径。

第五部分：对照与选型

16. 与 PG / InnoDB / RocksDB 机制对照
    • 缓冲池、WAL、MVCC 落点、故障模式；不写排名。
17. 选型与阅读地图
    • 选型决策树；回收开放问题；系列收束。

四、与相邻系列的分工

参考

• 系列规划（PLAN.md）
• 数据库内核索引
• 全部系列索引
• History Store 专章
• 数据库 MVCC
• MySQL InnoDB 内核

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