使用锁插入B +树

Question

我试图弄清楚如何使用锁将项目插入B +树，但我并不真正了解其背后的理论。

因此，对于搜索，我的看法是，我在根节点上放了一个锁，然后决定应该去哪个子节点并对其进行锁定，这时我可以释放父节点并继续执行此操作，直到到达叶节点为止。

但是插入要复杂得多，因为我不允许任何其他线程干扰插入。 我的想法是在到叶子节点的路径上的每个节点上放置一个锁，但是放置那么多锁非常昂贵，然后我要问的是，当叶子节点因太大而分裂时会发生什么？

有人知道如何使用锁将项目正确插入B +树吗？

Answer 1

通常，有许多不同的策略可用于处理B树中的锁定。 由于它们已经在该领域占据主导地位，因此大多数实际上都涉及B + Tree及其变体。 总结这些战略，就等于总结了四个十年的进展； 这几乎是不可能的。 这里有一些亮点。

最小化初始下降过程中锁定量的一种策略是，不锁定从根开始的整个路径，而是仅锁定从最后一个“稳定”节点（即，不会分裂或合并为一个节点）开始的子路径。当前计划的操作的结果）。

另一种策略是假设不会发生拆分或合并，这在大多数情况下都是正确的。 这意味着可以通过仅锁定当前节点来完成下降，子节点将下降到下一个节点，然后释放先前在“当前”节点上的锁定，依此类推。 如果事实证明毕竟有必要进行拆分或合并，则在较重的锁定机制（即，根植于最后一个稳定节点的路径）下从根目录重新下降。

技巧包中的另一个主要目的是通过预防性的拆分/合并来确保每个“下降的节点”都是稳定的。 就是说，当当前节点在从下面冒泡的更改下拆分或合并时，它会在继续下降之前立即拆分/合并。 这可以简化操作（包括锁定），并且在重新设计轮子时颇为流行-作业分配和“我也是”实现，而不是复杂的生产级系统。

一些策略允许执行大多数正常操作而没有任何锁定，但是通常它们需要对标准B + Tree结构进行一些修改； 例如，请参见B链接树 。 这意味着在树上操作的不同并发线程可以“查看”该树的不同物理视图-取决于它们何时到达何处以及遵循哪个链接-但它们都看到相同的逻辑视图。

开创性论文和良好概述：

• B树上并发操作的有效锁定（Lehman / Yao 1981）
• 在B *树上同时进行超车操作（Sagiv 1986）
• B树锁定技术调查（Graefe 2010）
• B +树锁定（来自斯坦福大学的幻灯片，包括闪烁树）
• 在高并发环境中用于同步删除的闪烁树方法和闩锁协议（Malbrain 2010）
• 无锁B +树（Braginsky / Petrank 2012）