Введение в блокировку базы данных Базы данных широко используют блокировки для управления параллельным доступом к совместно используемым данным. Блокировки обеспечивают упорядоченность операций, но также могут вызывать проблемы, такие как неопределенное ожидание процессов при высокой нагрузке на систему. Обсуждение начинается с традиционных облегченных блокировок, используемых для структур памяти, и их эффективности благодаря атомарным инструкциям аппаратного уровня.
Облегченные блокировки в PostgreSQL В PostgreSQL используются облегченные блокировки, которые эффективны, но ограничены по функциональности. Они доступны в двух режимах: эксклюзивном (для внесения изменений) и общем (для чтения). Инструменты мониторинга, такие как pg_stat_activity, помогают отслеживать статусы блокировок, хотя обнаружение взаимоблокировок отсутствует, поскольку эти внутренние механизмы напрямую не влияют на конечных пользователей.
Проблемы с блокировкой отображения буфера Блокировка отображения буфера защищает доступ хэш-таблиц к кэшированным страницам, но становится узким местом, когда несколько процессов последовательно встают в очередь на внесение изменений. Разделение структуры на более мелкие части снижает конкуренцию за счет повышения степени детализации — эта практика постепенно внедряется начиная с версии 8.2.
"Несправедливость" очередей облегченных блокировок Принцип "Сначала считыватели" позволяет создавать новые запросы на чтение в обход очередей на запись, повышая пропускную способность за счет неопределенной задержки записи при больших нагрузках на многоядерные системы или архитектуры NUMA, что частично решается с помощью исправлений, повышающих справедливость выборочно в зависимости от необходимости.
Объяснены "тяжеловесные" блокировки на уровне таблицы. "Тяжелые" или обычные типы блокировок на уровне таблиц, специфичные для базы данных, предлагают более богатую инфраструктуру по сравнению с более легкими, но потребляют больше ресурсов при приобретении; они включают в себя восемь уровней совместимости, обеспечивающих правильную работу без неопределенных ожиданий благодаря справедливым политикам организации очередей, отслеживаемым с помощью таких представлений, как pg_locks, наряду со встроенными возможностями разрешения взаимоблокировок