26、数据库事务的可串行化隔离技术解析

数据库事务的可串行化隔离技术解析

1 幻影问题与冲突实体化

在数据库事务处理中，会遇到一些特殊的并发问题，比如幻影问题。以值班医生的例子来说，如果步骤 3 中修改的行是步骤 1 返回的行之一，那么可以通过在步骤 1 中使用 SELECT FOR UPDATE 锁定行，使事务安全并避免写偏斜。但其他一些情况不同，它们检查是否存在符合某些搜索条件的行，而写入操作会添加符合相同条件的行。如果步骤 1 的查询没有返回任何行， SELECT FOR UPDATE 就无法锁定任何内容。

一个事务中的写入操作改变另一个事务搜索查询结果的这种效应，被称为幻影。快照隔离可以避免只读查询中的幻影，但在读写事务中，幻影可能导致特别棘手的写偏斜情况。

为了解决幻影问题，可以考虑冲突实体化的方法。以会议室预订为例，可以创建一个包含时间段和房间的表，表中的每一行对应特定时间段（如 15 分钟）内的特定房间。提前为所有可能的房间和时间段组合创建行，例如未来六个月的。当一个事务想要创建预订时，可以使用 SELECT FOR UPDATE 锁定该表中对应所需房间和时间段的行。获取锁后，就可以像以前一样检查是否有重叠的预订并插入新预订。需要注意的是，这个额外的表并不用于存储预订信息，它纯粹是一组锁，用于防止对同一房间和时间范围的预订被并发修改。

不过，冲突实体化也存在一些问题。确定如何实体化冲突可能很困难且容易出错，并且让并发控制机制渗透到应用程序数据模型中也不太好。因此，在没有其他替代方案时，冲突实体化应被视为最后的手段，在大多数情况下，可串行化隔离级别是更可取的。

2 可串行化隔离