两阶段加锁

tags: 分布式共识,一致性 一致性保证 分布式一致性主要针对延迟和故障等问题来协调副本之间的状态。 线性化：最强一致性模型 顺序保证：保证时间顺序，特别是因果关系和全局顺序 最终一致性：一种非常弱的保证，参见最终一致性效应 可线性化 分布式语义下对寄存器（单个对象）顺序的读写。应区别与可串行化。 可串行化针对不同事务的隔离，用来确保事务执行的结果与串形执行的结果相同 可线性化是读写寄存器（单个对象）的最新值的保证。 线性化依赖的条件 加锁与主节点选举 每个启动节点都试图获得锁，其中只有一个可以成功成为主节点。通过加锁来保证主节点选举「线性化」。 约束与唯一性保证 同一个用户名、电子邮件或系统中文件名需要唯一性的保证，也应该进行「线性化」。 跨通道的时间依赖 系统中存在其他通信渠道也需要「线性化」。 实现线性化系统 主从复制（部分支持可线性化） 共识算法（可线性化） 多主复制（不可线性化） 无主复制（可能不可线性化） 线性化与Quorum 一致性 Dynamo 风格的复制模型，读写遵从严格的 quorum 是无法支持可线性化的。 线性化的代价 多主复制和主从复制，网络中断都会导致同步暂停，从而无法保证客户端要求的线性化读写。 CAP 理论 可线性化与网络延迟 很少有系统真正满足线性化，现代多个 CPU 对同一个内存地址的读写都不能满足（参见硬件内存模型），如果需要强一致则需要内存屏障（栅栏）指令。 之所以放弃线性化的原因就是性能，而不是为了容错。由于网络延迟的不确定性，无论是否发生网络故障，线性化对性能的影响都是巨大的。 顺序保证 顺序与因果关系 顺序有助于保持因果关系。 因果顺序并非全序：因果关系是小范围集合的偏序，可线性化是一个全序操作。 可线性化强于因果一致性 捕获因果依赖关系：检测并发写 序列号排序 非因果序列发生器 适用于系统不存在唯一主节点。 每个节点都独立产生自己的一组序列号：一个奇数一个偶数，或者切入节点唯一标识符。 用足够高的分辨率的墙上时间戳附加到每个操作上。 预先分配区间范围，并及时扩容。 Lamport 时间戳 可以产生因果关系一致的序列号。Lamport 时间戳是一个值对 （计数器，节点 ID） ： 节点 ID：每个节点都有一个唯一标志符。 计数器：每个节点都有一个计数器记录各自处理的请求总数。 优点： 两个节点可能存在相同的计数器，但是时间戳中的节点 ID 可以确保每个时间戳都是唯一的。 保证全序：比较两个 Lamport 时间戳，计数器较大的时间戳越大，计数器相同则节点 ID 大的那个时间戳越大。 通过节点排序保证了全局因果关系。Lamport 不同于版本矢量：...

悲观并发控制 两阶段加锁是一个典型的悲观并发控制。设计原则：如果某些操作可能出错，则直接放弃等待直到安全。 乐观并发控制 如果可能发生潜在冲突，事务会继续执行而不是终止，寄希望与相安无事；而当事务提交时，数据库会检查是否发生了冲突，如果是的话，中止事务并接下来重试。 对比 如果冲突很多则性能不佳，如果性能良好，且事务之间的竞争不大，乐观并发控制会比悲观方式性能高很多。

实际串行执行 解决并发问题最直接的方法：在一个线程上按照顺序方式每次执行一个事务。 为什么可行： 内存越来越便宜，可以将事务需要的数据都放在内存中。 OLTP 事务通常执行很快，只产生少量的读写操作。通常较长时间的分析操作通常是只读。 事务为了充分利用单线程所做的调整： 采用存储过程封装事务，Redis 采用 Lua 分区 约束 事务必须简短而高效。 事务所需数据都在内存。 写入吞吐量必须低，否则需要采用分区，最好没有跨分区事务。 要支持跨分区事务必须确保跨分区事务占比很小。 两阶段加锁 可串形化的快照隔离