最近在琢磨MVCC和悲观乐观锁的问题,感觉有些以前学习的点没有串联起来,主要是隔离级别和锁相关的,这里总结思考一下:

  1. 两阶段锁解决了什么问题

    两阶段锁主要解决事务调度的可串行化,保证了调度是正确的。一个简单的例子参考度娘这里。

  2. 实现两阶段锁对应了什么隔离级别。

    两阶段锁保证了基本的隔离级别正确性,RC之上的隔离级别(包含RC)都需要至少保证两阶段锁。一个例外是如果where条件不走索引的话,是可能全表加锁的,这种情况下mysql为了性能提前解锁了不满足条件的行,参见这里

  3. 各个隔离级别对应的加锁策略。

    这个比较简单了:

    • RU:读加S锁,写加X锁,完成即可释放。
    • RC:读加S锁,写加X锁,读锁完成可释放,写锁一直到事务完成再释放。
    • RR:读加S锁,写加X锁,读写锁都一直到事务完成再释放。
    • SE: RR基础上再加范围锁。
  4. select如何防止丢失更新。

    按照何登成博客里面的定义,可以区分MVCC下两种读。

    快照读

    • select * from table where ?;

    当前读。

    • select * from table where ? lock in share mode;
    • select * from table where ? for update;
    • insert into table values (…);
    • update table set ? where ?;
    • delete from table where ?;

    快照读级别下,写事务可能丢失更新,因为select并不阻塞写,两个读写事务可能基于同一个快照点。当前读级别下,写阻塞读,所以涉及同一行的读写事务一定是串行的。不会丢失更新。

    基于乐观锁的方式下,也不会丢失更新,因为检查到更新可能被覆盖的操作都会回滚(打回重试)了。

  5. MVCC和锁(悲观乐观)的实现方式下,隔离级别是怎么实现的?

    MVCC主要针对冲突数据的处理,乐观锁、悲观锁决定了最终原子的更新一行的方式。

    MVCC加乐观锁的方式基本思路如下:

    定义一个keyValueSet,Conditional Update在此基础上加上了一组更新条件conditionSet { … data[keyx]=valuex, … },即只有在D满足更新条件的情况下才将数据更新为keyValueSet’;否则,返回错误信息。引用

    MVCC加悲观锁主要是提供了不加锁的读。按何登成的文章里看,就是快照读+当前读。快照读级别下,直接按照版本读就行,当前读级别下,如果有锁冲突还是要加锁。

    在ob里的实现上看比较明显,行的修改增量组织为一棵B树,历史版本表现为B树叶子节点上挂的链表。链表的按照版本号串接起所有历史版本,全局Publish version决定了当前可见的最新版本。

    在快照读级别下,select不需要加锁,只需要每次按照publish version去链表遍历,找到可见的结果并返回。如果不修改transaction consistency set的情况下,这种读取可能导致两次读结果不一致,不满足RR或者SI(Snapshot Isolation)。OB0.5增加了一个readonly snapshot的级别,可以提供对一个快照的只读操作,保证了多次读取的一致,但是没有snapshot级别不加锁的读写事务(快照写),毕竟基于一个旧的快照做写操作可能使新的提交丢失。这里要么类似乐观锁验证一下版本,要么加锁来延迟读写。

    当前读级别下,select也要加锁直到事务结束释放,跟mysql的实现一致。

    总结来讲,如果把当前读看成写事务的话,那么ob事实上是读操作只看版本号,写操作只看锁。如果只考虑当前读和写操作的话,那么相当于有冲突的时候读锁延迟了写操作,写锁延迟了读操作,保证了调度的串行。这种情况下,多次读取的结果是一致的。

  6. select for update在mvcc下如何实现。

    道理是一样的,跟mvcc没什么关系,select for update实际上相当于写事务(select的时候加写锁,直到事务结束再释放,update操作本身也是一样的过程,先检索符合条件的记录加锁,再修改并提交,这样才能保证是原子的)

  7. 分布式环境下的快照读

    单点的快照相对来讲比较容易,因为每次可以取一下publish version,来决定什么是可以读取的,但是分布式环境下,每个点读取的时候不能总去看全局publish version(似乎也可以), 这样本地读取的时候可能由于时间偏移出现全局本地开启事务的时间戳大于全局publish version的问题,

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