12、乐观复制：数据与服务复制的高效策略

乐观复制：数据与服务复制的高效策略

在分布式系统中，数据和服务的复制是确保系统高可用性和性能的关键。乐观复制作为一种重要的复制策略，在许多场景中发挥着重要作用。本文将深入探讨乐观复制的相关概念、实现方式以及更新提交机制。

1. 乐观复制基础：操作顺序与冲突检测

在乐观复制中，一个重要的问题是如何确定操作之间的先后顺序。通过比较操作附带的向量时钟时间戳，可以判断一个操作是否在另一个操作之前发生。具体来说，如果操作 $O_n$ 的向量时钟 $O_n.vc$ 支配操作 $O_m$ 的向量时钟 $O_m.vc$，即对于任意的 $k \in {0…N}$，都有 $O_n.vc[k] \leq O_m.vc[k]$，则称 $O_m$ 发生在 $O_n$ 之前。如果两者都不相互支配，则这两个操作是并发的，此时会检测到冲突。

例如，在一个使用向量时钟的三站点系统中，有操作 $OA1$、$OB1$ 和 $OB2$。$OA1.vc$ 明显支配 $OB1.vc$，这表明 $OA1 \to OB1$。而对于 $OB2$ 和 $OA1$，由于 $OA1.vc = (1, 1, 0)$ 不支配 $OB2.vc = (0, 2, 1)$，$OB2.vc$ 也不支配 $OA1.vc$，所以它们是并发操作。

2. 状态转移系统

在操作提交并在本地应用后，状态的更新需要传播到其他副本。状态转移系统是一种更新传播方式，通过状态转移将更新传播到其他副本。

2.1 Thomas 写规则

在状态转移系统中，如果不同副本同步时未检测到冲突，副本可以通过应用最新的状态副本来实现彼此的一致性。这意味着，如果存在中间更新，除了已经应用这些更新的