hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析

发布时间:2021-12-09 09:22:02 作者:小新
来源:亿速云 阅读:132

这篇文章将为大家详细讲解有关hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

MVCC (Multiversion Concurrency Control),即多版本并发控制技术,它使得大部分支持行锁的事务引擎,不再单纯的使用行锁来进行数据库的并发控制,取而代之的是,把数据库的行锁与行的多个版本结合起来,只需要很小的开销,就可以实现非锁定读,从而大大提高数据库系统的并发性能。

HBase正是通过行锁+MVCC保证了高效的并发读写。

为什么需要并发控制

HBase系统本身只能保证单行的ACID特性。ACID的含义是:

传统的关系型数据库一般都提供了跨越所有数据的ACID特性;为了性能考虑,HBase只提供了基于单行的ACID。

下面是一个hbase并发写的例子。

原始数据如下
hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析

从Apache HBase Write Path一文可以知道hbase写数据是分为两步:
1. 写Write-Ahead-Log(WAL)文件
2. 写MemStore:将每个cell[(row,column)对]的数据写到内存中的memstore

写写同步

假定对写没有采取并发控制,并考虑以下的顺序:

hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析

这样就得到了不一致的结果。显然我们需要对并发写操作进行同步。
最简单的方式是提供一个基于行的独占锁来保证对同一行写的独立性。所以写的顺序是:

读写同步

尽管对并发写加了锁,但是对于读呢?见下面的例子:
hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析

可见需要对读和写也进行并发控制,不然会得到不一致的数据。最简单的方案就是读和写公用一把锁。这样虽然保证了ACID特性,但是读写操作同时抢占锁会互相影响各自的性能。

MVCC算法

HBase采用了MVCC算法来避免读操作去获取行锁。

对于写操作:

对于读操作:

在采用MVCC后的数据执行图:
hbase中行锁与多版本并发控制的示例分析

这样就实现了以无锁的方式读取到一致的数据了。

重新总结下MVCC算法下写操作的执行流程:

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