[发明专利]面向乐观并发控制的多版本支持方法及系统

说明书

本发明提供了一种面向乐观并发控制的多版本支持方法及系统，包括：初始时间戳获取步骤；第一时间戳更新步骤；时间戳增加步骤；第一时间戳写回步骤；第二时间戳写回步骤；第二时间戳更新步骤；读取快照步骤；该方法及系统利用乐观并发控制的特点，高效的获取事务的时间戳；在多版本数据库中，为只读事务选取合适的数据读取版本，为读写事务选取合适的数据写入版本，使得只读事务不会受到读写事务读写冲突的影响。和传统乐观并发控制方法相比，极大的提升了只读事务的执行性能；和传统时间戳方法相比，减少了网络通信和和去除了性能瓶颈。

技术领域

本发明涉及并发控制方法领域，具体地，涉及一种面向乐观并发控制的多版本支持方法及系统，尤其是一种多版本数据库提供并发控制来提供可序列化。

背景技术

数据库事务极大的简化了开发人员对数据库存储内容的修改：开发人员无需担忧并发情况下数据内容和查询结果的正确性，和数据存储状态的一致性。这样，开发人员只需要关注应用开发的逻辑即可。然而，通常对于数据库事务来说，很难做到高效的并发控制。这是由于事务访问数据之间需要进行同步来检测不一致的状态，造成额外的开销。乐观并发控制是一种常见的并发控制方法。由于他的根本方法是乐观的；因此，当数据的冲突访问变多的时候，事务会因为不断被中断导致性能低下。然而，数据冲突并不罕见，尤其是当事务执行的时间变长，访问的数据变多的时候。有研究表明，只读事务一般会比较受到冲突的影响，这是由于只读事务的查询更加复杂，访问更多的数据。除此之外，乐观并发控制需要两轮网络通信去执行，一轮去读取，一轮去验证；在分布式环境下造成一轮额外的通信开销。多版本数据库能够有效的解决这些问题：数据会储存为多个快照，每次只读事务只需要一轮通信去访问特定的快照即可。由于每个快照的数据都是一致的，因此无需一轮额外的通信去验证只读事务执行的一致性。同时，由于读写事务可以修改不同的快照，读写事务和只读事务之间不会造成冲突。多版本数据库需要一个时间戳来为快照编号，同时只读事务需要一个之间戳来选择合适的快照去读取。然而，如何为分布式数据库高效的并且一致的管理时间戳是一个具有挑战的问题。由于不同机器间的物理时钟很难同步，因此时间戳通常在分布式环境下由一个额外的服务器进行管理。然而，一个额外的服务器会成为性能瓶颈，同时和时间戳服务器的通信也会给事务带来额外的网络开销。

专利文献109558249A公开了一种并发操作的控制方法及装置，涉及数据处理技术领域，为解决现有的通过令牌发送方式控制多个线程并发操作时，当发送令牌控制中心出现故障时造成的并发操作混乱无序的问题。本发明的方法包括：接收多个数据处理请求；将全部所述多个线程添加至等待队列中；从所述多个数据处理请求中携带的多个标识信息中提取第一标识信息；在预置时间间隔后触发与所述第一标识信息对应的线程对所述数据进行处理。该专利在高效的并发控制方面仍然有提升的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种面向乐观并发控制的多版本支持方法及系统。

根据本发明提供的一种面向乐观并发控制的多版本支持方法，包括：初始时间戳获取步骤：事务开始时，为事务获取一个时间戳；第一时间戳更新步骤：读写事务使用乐观并发控制进行读写操作，将事务时间戳更新为大于或者等于数据时间戳的设定值；时间戳增加步骤：将事务时间戳增加(例如将时间戳加一；)，获取时间戳增加信息；第一时间戳写回步骤：读写事务利用乐观并发控制验证事务，获取验证事务信息；根据验证事务信息，将事务时间戳写回到事务执行中的只读数据中；第二时间戳写回步骤：根据时间戳增加信息，读写事务利用乐观并发控制提交事务，将事务的时间戳写回到事务执行中修改的数据中；第二时间戳更新步骤：只读事务读取需要的数据前，将数据时间戳更新为大于或者等于事务时间戳的设定值，获取第二时间戳更新信息；根据第二时间戳更新信息，只读事务读取需要的数据；读取快照步骤：判断当前事务要读取的数据上锁状态，获取数据上锁信息或者数据未上锁信息；根据数据上锁信息，释放只读事务当前读取数据锁，获取只读事务当前读取数据锁释放信息；根据只读事务当前读取数据锁释放信息，使用传统的多版本数据库读取快照的方法，使用事务时间戳读取一个快照，获取快照信息。