实现基于2PL的事务处理原型。
基本概念
- Short duration lock 短锁
- 动作开始前申请锁，动作结束立即把锁释放
- Long duration Lock 长锁
- 动作开始前申请锁，动作结束继续持有锁
- 2PL的思路
- 事务从锁的角度看分为加锁和解锁两个阶段
- Growing
- 加锁阶段，事务只获取锁，不释放锁
- Shrinking
- 解锁阶段，事务只能释放锁，不能加新锁
- Growing
- 2pl变种：保守2pl、严格2pl
- 常见的实现方式
- 事务进行过程中加锁，事务结束后集体释放
- 这里只考虑事务结束后统一释放的情况
实现思路
加锁
获取数据项上已有的锁，判断与自己加的锁是否冲突
- 若不冲突
- 对数据项上mutex加锁，设置该数据上已有锁信息(owner)为自己加的锁
- 若冲突
- 将自己要加的锁(LockEntry)push到该数据的等待队列waitlist中
- 对该数据mutex加锁，然后阻塞，等待已有的锁释放
解锁
判断数据项上有无阻塞的锁请求（检查waitlist）
- 若没有
- 释放mutex上的锁，将数据上的锁owner置为无锁
- 再次检查waitlist，防止在释放锁的过程中有加锁操作被阻塞，从而使该锁请求不能得到响应
- 若有阻塞的锁请求
- 从waitlist中pop出头部的LockEntry，将owner置为该LockEntry
- 释放mutex上的锁
代码说明
本人完成的代码原型已经上传到GitHub。
代码结构
- global.h：全局配置及变量
- structure.h/.cpp：实验所用的数据结构定义及基本操作，采用的基础数据结构是hash map
- cc_lock.h/.cpp：基于锁的并发控制的实现
- main.cpp：程序入口，测试程序的实现
全局变量
- 锁类型
- enum lock_t {LOCK_EX, LOCK_SH, LOCK_NONE };
- 三种锁类型，EX代表互斥锁，SH代表共享锁，NONE代表无锁
- 返回值
- enum RC {RCOK, ERROR, FINISH, NOT_FOUND,ALREADY_EXIST };
- 代表操作的结果类型，RCOK 正确，ERROR错误，NOT_FOUND数据项不存在，ALREADY_EXIST数据项已存在
- 并发策略
- enum cc_type{CC_LOCK, CC_OCC, CC_TO};
- 代表三种并发策略，LOCK 基于锁，OCC 乐观并发控制，TO基于时间戳
- 通过配置Engine的cc_type，指定所需的并发策略
数据结构
- Engine
- 实验所用的datastore的引擎，实际上就是一个HashMap
- std::unordered_map<std::string,Data> data_map;
- Data
- 数据项
- LockEntry
- 锁，包含属性有：锁类型，持有该锁的线程id
事务
- 通过开启多个线程，每个线程执行若干条对数据的操作，来模拟多个事务的并发。每个线程相当于一个事务
- 本实验模拟了4个事务
