亚信科技AntDB数据库——深入了解AntDB-M元数据锁的实现(二)

5.5 防止低优先级锁饥饿

AntDB-M按照优先级将锁又分了两类,用于解决低优先级锁饥饿问题。

●独占型 (hog): X, SNRW, SNW; 具有较强的不兼容性,优先级高,容易霸占锁,造成其他低优先级锁一直处于等待状态。

●暗弱型 (piglet): SW; 优先级仅高于SRO。

这两种类型锁会分别进行加锁计数。当授予hog类型锁时,如果等待队列中有非hog类型,则计数加1。当授予piglet类型锁时,如果等待队列中有SRO,则计数加1。针对计数是否超过阀值(max_write_lock_count)制定了四种优先级矩阵。在加锁授权检测时,如果两种类型中有任一达到统计阀值,则切换到对应的优先级矩阵,重新检测是否可以授权,此时优先级进行了反转,会提升低优先级锁优先获取锁。当前等待队列里低优先级锁处理完毕后,会重置对应的hog,piglet计数器,并反转优先级。

5.6 死锁检测

图1-死锁等待

每个线程在进入锁等待前,都会先进行死锁检测,避免陷入死锁等待。在检测前,会先将自己获取到的unobtrusive锁进行物化,即将锁放入锁的授予列表中,以便死锁检测能区分锁的归属线程。然后设置自己上下文等待ticket,每个进入等待的线程都有自己的等待ticket,用于死锁检测。

AntDB-M使用等待图算法进行死锁检测,每个锁对象下的waiting队列中的每个ticket都存在自己的不兼容锁,即正在等待的锁,所有锁对象下的waiting队列中的ticket根据等待关系,构成了一个等待图。先对当前线程的等待的锁对象下的所有ticket进行广度优先检测,即对当前ticket节点的所有边进行检测,在没有发现死锁时,再进入每个ticket上下文的等待ticket对应的锁对象进行深度检测。

图2-死锁检测

检测开始时记住此次检测的起始上下文,即当前线程的上下文。当在广度、深度遍历过程中,发现等待路径上再次出现起始上下文,说明出现了循环等待,即死锁。如果检测深度(即检测上下文个数)超过阀值(32),也认为出现了死锁。

5.7 死锁驱逐

当发现死锁时,在整个检测路径上包括自己会有2到多个ticket,对于这些ticket,会选其中死锁权重最低的设置状态为驱逐,即唤醒该线程结束等待,将自己从锁对象的等待队列中移除。权重分为3级:DDL锁 > 用户级锁 > DML锁。在出现死锁时,更倾向于让DML事务回滚,让DDL语句继续执行。权重相同时,更倾向于后进入等待队列的事务回滚。在设置了驱逐状态后,并不能保证剩余的锁间没有死锁,会重新进行一次死锁检测,直到没有发现死锁,或者将自己设为驱逐状态为止。对每个上下文进行检测时,对其加读锁,避免上下文的等待对象被重置。

对每个锁对象进行检测时,对其加读锁,避免已授权、等待队列被更新。通过读锁保障数据安全的同时,又保障了多线程间的并发操作。

5.8 锁等待及通知

每个线程的锁上下文都有一个条件变量来进行锁等待。线程在没有获取锁的授权时,会将自己的ticket添加到锁对象的等待队列,并进入等待状态。等待队列的锁授予检测有3个时机:

1)加锁申请阶段,hog,piglet类型锁申请个数超过阀值。

2)当有线程释放元数据锁。

3)元数据锁降级。

时机触发时,会遍历该锁对象的等待列表,检测到可以授予时,设置线程等待状态为授予锁,通知该线程,并将ticket从等待队列移到授予队列。

总结

AntDB-M通过多层次、多粒度、多优先级提供了灵活丰富的元数据锁功能,适用于各种业务场景。将加锁路径区分快速、慢速路径,提高绝大部分业务场景的加锁效率。通过优先级反转,避免低优先级饥饿。高效的广度优先死锁检测技术,避免了死锁的发生。如果检测到了死锁,会优先驱逐DML操作,保障成本更高的DDL操作,相同操作会优先驱逐等待时间更短的操作,保持公平性。

关于亚信安慧AntDB数据库

AntDB数据库始于2008年,在运营商的核心系统上,服务国内24个省市自治区的数亿用户,具备高性能、弹性扩展、高可靠等产品特性,峰值每秒可处理百万笔通信核心交易,保障系统持续稳定运行超十年,并在通信、金融、交通、能源、物联网等行业成功商用落地。

相关推荐
月光水岸New17 分钟前
Ubuntu 中建的mysql数据库使用Navicat for MySQL连接不上
数据库·mysql·ubuntu
狄加山67518 分钟前
数据库基础1
数据库
我爱松子鱼22 分钟前
mysql之规则优化器RBO
数据库·mysql
chengooooooo1 小时前
苍穹外卖day8 地址上传 用户下单 订单支付
java·服务器·数据库
Rverdoser2 小时前
【SQL】多表查询案例
数据库·sql
Galeoto2 小时前
how to export a table in sqlite, and import into another
数据库·sqlite
人间打气筒(Ada)2 小时前
MySQL主从架构
服务器·数据库·mysql
leegong231112 小时前
学习PostgreSQL专家认证
数据库·学习·postgresql
喝醉酒的小白2 小时前
PostgreSQL:更新字段慢
数据库·postgresql
敲敲敲-敲代码2 小时前
【SQL实验】触发器
数据库·笔记·sql