Я пытаюсь понять статью о параллельном B-дереве, в которой автор упомянул latch vs lock и как защелки не нуждаются в "Менеджере блокировок". Я пытался выяснить, какие различия между этими двумя в течение двух дней.
Google приводит к:
"Блокировки гарантируют логическую согласованность данных. Они реализуются через таблицу блокировок, хранящуюся в течение длительного времени (например, 2PL), и являются частью механизма обнаружения взаимоблокировок.
защелки похожи на семафоры. Они обеспечивают физическую согласованность данных и ресурсов, которые не видны на уровне транзакций ".
Тем не менее, я все еще в замешательстве. Кто-нибудь может уточнить это? и что именно делает менеджер блокировок?
Заранее спасибо.
Из CMU 15-721 (Spring 2016), презентация лекции 6, слайды 25 и 26, в которых цитируется Обзор методов блокировки B-Tree by Goetz Graefe:
Замки
→ Защищает логическое содержимое индексов от других txns.
→ Сохранено для длительности txn.
→ Необходимо иметь возможность отката изменений.
Задвижки
→ Защищает критические разделы внутренней структуры данных индексов от других потоков.
→ Сохранено для продолжительности работы.
→ Не нужно иметь возможность отката изменений.
Это действительно зависит от вашей СУБД, но здесь хорошее объяснение для Oracle.
http://www.dba-oracle.com/t_lru_latches.htm
Защелки похожи на блокировки для оперативной памяти структуры для предотвращения одновременных доступа и обеспечения последовательного код ядра. LRU (в последнее время используемые) защелки используются при поиске, добавление или удаление буфера из буферный кеш, действие, которое может выполняться одним процессом за раз.
Другое название защелки - "спин-замок". Это простой цикл while, пока бит не станет равным нулю (в зависимости от реализации). Поток выполнения никогда не спит, пока защелка недоступна. Никакой очереди. Спин-блокировка полезна для кратковременной блокировки объектов памяти, но расточительна, если ее удерживать в течение более длительного времени. Смотрите статью "Spinlock" в Википедии
Блокировки обычно поддерживаются системой, и в случае их снятия ваш поток будет переведен в спящий режим, чтобы он не занимал ресурсы процессора. Каждая блокировка содержит внутреннюю очередь всех приостановленных потоков.
Диспетчер блокировок - это подсистема, которая может предоставить вам как спин-блокировки, так и тяжелые блокировки для поддержки параллелизма.
Смотрите также статью Тома Кайта о защелках и замках.
Ниже приведена точка ожидания SQL Server.
Защелки - это краткосрочные объекты синхронизации легкого веса. В отличие от блокировок, защелки не сохраняются до полной логической транзакции. Они работают только на операции на page.
Захваты используются движком для синхронизации нескольких потоков (например, попытка вставить в таблицу). Защелки не предназначены для разработчиков или приложений - для этого движка работает. Защелки - это механизм внутреннего контроля. В то время как блокировки предназначены для разработчика и приложения для контроля. Защелки предназначены для согласования внутренней памяти. Замки предназначены для логической последовательности транзакций.
Ожидания, вызванные защелками, очень важны для диагностики проблем производительности. Взгляните на Диагностика и разрешение споров защелки на SQL Server - Технический документ. PAGEIOLATCH_EX является важным типом ожидания.
Ссылки
Разница между замками и защелками:
Ссылка, взятая из этого блога.
Блокировки гарантируют, что одна и та же запись не может быть изменена двумя различными соединениями, а защелки гарантируют, что запись находится на соответствующей странице данных для дальнейшего чтения и записи.
Замки обеспечивают согласованность логической транзакции, а защелки обеспечивают согласованность области памяти.
Администратор базы данных может управлять и управлять блокировками базы данных, применяя различные уровни изоляции и для защелок, DBA не имеет никакого управления, потому что его управляет SQL Server.
Цитата из OLTP через зазеркалье и то, что мы там нашли от Stonebraker и др.
Блокировка. Традиционная двухфазная блокировка создает значительные накладные расходы, так как все обращения к структурам баз данных управляются отдельным объектом, Lock Manager.
Latching. В многопоточной базе данных многие структуры данных должны быть зафиксированы перед их доступом. Удаление этой функции и переход к однопоточному подходу имеют заметное влияние на производительность.
Эта интерпретация затем связывает блокировку с объектами уровня базы данных, например. строк, тогда как защелки работают на более низком уровне структур данных.
Согласно статье " Архитектура системы баз данных", стр. 223.
Защелки отличаются от замков рядом способов:
Замки хранятся в таблице блокировок и располагаются через хеш-таблицы; защелки находятся в памяти рядом с ресурсами, которые они защищают, и доступны через прямую адресацию.
В строгой реализации 2PL блокировки подчиняются строгому протоколу 2PL. Защелки могут быть получены или отброшены во время транзакции на основе внутренней логики специального случая.
Получение блокировки полностью зависит от доступа к данным, и, следовательно, порядок и срок действия блокировки получают в основном приложения и оптимизатор запросов. Защелки приобретаются специализированным кодом внутри СУБД, а внутренний код СУБД выдает запросы на защелки и выпускается стратегически.
Блокировки могут вызывать взаимоблокировки, а блокировки обнаруживаются и разрешаются путем перезапуска транзакций. Необходимо избегать тупиковой блокировки; возникновение взаимоблокировки защелки представляет ошибку в коде СУБД.
Защелки реализуются с помощью атомарной аппаратной инструкции или, в редких случаях, когда это недоступно, путем взаимного исключения в ядре ОС.
Вызовы защелки занимают не более нескольких десятков циклов ЦП, тогда как запросы блокировки занимают сотни циклов ЦП.
Менеджер блокировок отслеживает все блокировки, удерживаемые транзакцией, и автоматически снимает блокировки в случае, если транзакция выдает исключение, но внутренние процедуры СУБД, которые управляют защелками, должны тщательно отслеживать их и включать ручную очистку как часть обработки их исключений.
Защелки не отслеживаются и поэтому не могут быть автоматически разблокированы в случае сбоя задания.
Блокировки могут быть добавлены в объекты базы данных, например, кортежи, транзакции.
Защелки могут быть добавлены в подчеркнутое представление данных, например, таблицу страниц в памяти, которая отображает идентификатор страницы в конкретном кадре.