事务隔离中锁机制的可序列化中的2阶段锁机制和分布式数据库2阶段提交机制的区别

小白在学习oceanbase的时候接触到了分布式数据库中的两阶段提交(2pc),同时也在锁机制中学到了事务在实现可序列化隔离级别的两阶段锁(2pl),有没有大神能详细介绍一下这两个概念,万分感谢

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分布式数据库中的两阶段提交(2PC)和可序列化隔离级别的两阶段锁(2PL)是两种不同的机制,分别用于解决分布式事务管理和并发控制的问题。

两阶段提交(2PC)

  • 定义:两阶段提交协议是分布式系统中用来保证分布式事务原子性的协议。它确保了多个参与者能够最终达成一致的决议。

  • 角色

    • 协调者(Coordinator):负责整个协议的推进,发起并协调所有参与者的一致性决议。

    • 参与者(Participant):响应协调者的请求,执行具体的事务操作,并反馈结果给协调者。

  • 过程

    • 准备阶段(Prepare Phase):协调者向所有参与者发送准备消息,询问是否可以提交事务。参与者检查自身状态并锁定资源,然后回复“准备好”或“中止”。

    • 提交阶段(Commit Phase):如果所有参与者都准备好,则协调者发送提交消息;否则发送中止消息。参与者根据收到的消息执行提交或回滚操作。

参考自《OceanBase 数据库实现了原生的两阶段提交协议》章节。

可序列化隔离级别的两阶段锁(2PL)

  • 定义:两阶段锁是一种实现可序列化隔离级别的并发控制机制。它通过加锁来防止并发事务之间的冲突修改,从而保证事务的隔离性和一致性。

  • 阶段

    • 加锁阶段(Growing Phase):事务在读取或写入数据时获取相应的共享锁或排他锁。在此阶段内,事务只能增加持有的锁数量,不能释放任何锁。

    • 解锁阶段(Shrinking Phase):一旦事务开始释放锁,就不能再获取新的锁。当事务完成时,所有锁都会被释放。

  • 特点

    • 在 OceanBase 数据库中,为了提高性能,读取操作通常不会上锁,只有写入操作才会加锁。这使得读写之间不会产生互斥,提高了并发能力。

    • 对于某些特殊查询如 SELECT … FOR UPDATE,仍然会加上行锁,并与修改或其他相同类型的查询产生互斥与等待。

参考自《OceanBase 数据库使用了多版本两阶段锁来维护其并发控制模型的正确性》章节。

综上所述,2PC 主要用于跨多个节点或服务间的分布式事务管理,而 2PL 则是在单个数据库实例内部实现高并发环境下的事务隔离性保障。两者虽然名称相似,但作用范围和具体实现方式存在明显差异。

详情请参考:

  1. 并发控制概述

  2. 事务隔离级别概述

  3. 两阶段提交

  4. MySQL 模式的事务隔离级别

  5. 使用 MySQL 租户做常见数据库开发

  6. 数据并发性和一致性概述

  7. 锁机制

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