使用鎖插入B +樹

Question

我試圖弄清楚如何使用鎖將項目插入B +樹，但我並不真正了解其背后的理論。

因此，對於搜索，我的看法是，我在根節點上放了一個鎖，然后決定應該去哪個子節點並對其進行鎖定，這時我可以釋放父節點並繼續執行此操作，直到到達葉節點為止。

但是插入要復雜得多，因為我不允許任何其他線程干擾插入。 我的想法是在到葉子節點的路徑上的每個節點上放置一個鎖，但是放置那么多鎖非常昂貴，然后我要問的是，當葉子節點因太大而分裂時會發生什么？

有人知道如何使用鎖將項目正確插入B +樹嗎？

Answer 1

通常，有許多不同的策略可用於處理B樹中的鎖定。 由於它們已經在該領域占據主導地位，因此大多數實際上都涉及B + Tree及其變體。 總結這些戰略，就等於總結了四個十年的進展； 這幾乎是不可能的。 這里有一些亮點。

最小化初始下降過程中鎖定量的一種策略是，不鎖定從根開始的整個路徑，而是僅鎖定從最后一個“穩定”節點（即，不會分裂或合並為一個節點）開始的子路徑。當前計划的操作的結果）。

另一種策略是假設不會發生拆分或合並，這在大多數情況下都是正確的。 這意味着可以通過僅鎖定當前節點來完成下降，子節點將下降到下一個節點，然后釋放先前在“當前”節點上的鎖定，依此類推。 如果事實證明畢竟有必要進行拆分或合並，則在較重的鎖定機制（即，根植於最后一個穩定節點的路徑）下從根目錄重新下降。

技巧包中的另一個主要目的是通過預防性的拆分/合並來確保每個“下降的節點”都是穩定的。 就是說，當當前節點在從下面冒泡的更改下拆分或合並時，它會在繼續下降之前立即拆分/合並。 這可以簡化操作（包括鎖定），並且在重新設計輪子時頗為流行-作業分配和“我也是”實現，而不是復雜的生產級系統。

一些策略允許執行大多數正常操作而沒有任何鎖定，但是通常它們需要對標准B + Tree結構進行一些修改； 例如，請參見B鏈接樹 。 這意味着在樹上操作的不同並發線程可以“查看”該樹的不同物理視圖-取決於它們何時到達何處以及遵循哪個鏈接-但它們都看到相同的邏輯視圖。

開創性論文和良好概述：

• B樹上並發操作的有效鎖定（Lehman / Yao 1981）
• 在B *樹上同時進行超車操作（Sagiv 1986）
• B樹鎖定技術調查（Graefe 2010）
• B +樹鎖定（來自斯坦福大學的幻燈片，包括閃爍樹）
• 在高並發環境中用於同步刪除的閃爍樹方法和閂鎖協議（Malbrain 2010）
• 無鎖B +樹（Braginsky / Petrank 2012）