TiDB的分布式事务处理:深入解析TiDB的事务一致性和隔离性

算法之美 2019-03-27 ⋅ 28 阅读

TiDB是一款新兴的分布式数据库系统,它采用了Google的Spanner架构作为基础,并在此基础上做了很多优化和改进,以适应云原生和分布式数据库的需求。在分布式数据库中,保障事务的一致性和隔离性是非常重要的,本文将深入探讨TiDB是如何实现分布式事务的一致性和隔离性。

TiDB的事务模型

TiDB采用了Google的Percolator事务模型,它使用了两阶段提交(2PC)协议来保障事务的一致性。在2PC协议中,事务被分为两个阶段:预写阶段和提交阶段。首先,在预写阶段,TiDB会将事务的变更写入到事务日志中,并生成一个全局事务ID(GTID)。然后,在提交阶段,TiDB会使用2PC协议将事务的变更提交到所有相关的节点,并最终确认提交。

TiDB的事务一致性

为了保证分布式事务的一致性,TiDB在2PC协议的基础上进行了很多优化。其中,最重要的一项优化是使用了多版本并发控制(MVCC)机制。在MVCC机制中,每个事务都有一个唯一的事务ID(TID),用来标识该事务的开始时间。当一个事务开始时,TiDB会为该事务创建一个新的版本链,并将该版本链与其他事务的版本链进行比较和合并。通过版本链的方式,TiDB可以保证每个事务能够读取到一致性的数据。

此外,TiDB还实现了分布式锁机制来处理并发事务之间的冲突。当一个事务需要修改某个数据时,它首先会尝试获取该数据的写锁。如果获取成功,则可以继续执行修改操作;如果获取失败,则会被阻塞,直到释放写锁。通过分布式锁机制,TiDB可以保证事务之间的隔离性,并防止数据的并发修改。

TiDB的事务隔离性

在分布式数据库中,事务的隔离性是非常关键的。TiDB使用了三种隔离级别:读未提交(Read Uncommitted)、读已提交(Read Committed)和可重复读(Repeatable Read)。这些隔离级别是通过锁机制和MVCC机制来实现的。

在读未提交模式下,事务可以读取到其他事务未提交的数据,这会导致脏读。在读已提交模式下,事务只能读取到已经提交的数据,但可能出现不可重复读的问题。在可重复读模式下,事务能够读取到一致性的数据,并且不会出现脏读和不可重复读的问题。

为了保证事务的隔离性,TiDB使用了锁机制和MVCC机制。通过锁机制,TiDB可以对事务之间的读写进行隔离,并防止数据的并发修改。同时,通过MVCC机制,TiDB可以保证每个事务能够读取到一致性的数据。

结论

TiDB是一款优秀的分布式数据库系统,它采用了Google的Percolator事务模型,并在此基础上做了很多优化和改进。通过使用两阶段提交(2PC)协议、多版本并发控制(MVCC)机制和分布式锁机制,TiDB能够保障分布式事务的一致性和隔离性。这些优化和改进使得TiDB成为一个非常可靠和高效的分布式数据库系统。


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