CN103886109A - 一种实现数据库行锁的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现数据库行锁的方法，以实现减少系统开销的目的。例如，所述方法可以包括：响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；如果否，取得空闲行锁，通过在行锁记录区中记录数据行与该空闲行锁的对应关系使空闲行锁成为被数据行占用的行锁；如果是，根据对应关系取得被所述数据行占用的行锁；返回被所述数据行占用的行锁；响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将行锁记录区中记录的所述数据行与行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。此外，本发明还公开了一种实现数据库行锁的装置。

Description

一种实现数据库行锁的方法及装置

技术领域

本发明涉及数据库领域，特别涉及一种实现数据库行锁的方法及装置。

背景技术

随着信息化时代数据规模呈爆炸式增长，多用户同时对数据库同一数据行发出事务操作请求的情况越来越多。为了避免用户之间对数据库写操作冲突，通常通过锁的方式来保证事务对数据操作的原子性。

目前，数据库锁的主要实现方式是，预先为每个数据行的索引分配一个行锁。当需要对一个数据行进行事务操作时，可以通过该数据行的索引获得行锁，得到行锁的事务可以针对数据行执行事务操作。在这种实现方式中，由于每个数据行均独占一个行锁，因此，针对不同数据行的事务并发性较好，但是在数据库中有大量数据行时，大量的行锁会消耗较多的系统资源。

因此，现有技术数据库的锁的实现，无法在系统开销上满足需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现数据库行锁的方法以及装置以实现减少系统开销的目的。

一方面，本发明提供了一种实现数据库行锁的方法，例如，该方法可以包括：响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；如果否，取得空闲行锁，通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；如果是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

另一方面，本发明提供了一种实现数据库行锁的装置，例如，该装置可以包括：判断单元，用于响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；加锁单元，用于如果判断单元判定为否，取得空闲行锁；存锁单元，用于通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；取锁单元，用于如果判断单元判定为是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；返回单元，用于返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；删锁单元，用于响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

可见本发明具有如下有益效果：

由于本发明实施例只在接收到针对数据行的事务请求、且该数据行不存在被其占用的行锁时，才为其分配空闲行锁，将该空闲行锁设置为被该数据行占用的行锁，且在针对数据行的事务全部执行完毕时，还取消数据行对行锁的占用，因此，行锁是按照数据行是否存在事务操作的需求而分配，行锁的数量与存在事务操作需求的数据行的数量相当，因此，不会消耗过多的系统资源，满足减少系统开销的需要。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的方法流程示意图之一；

图2是本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的方法流程示意图之二；

图3是本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的方法流程示意图之三；

图4是本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的装置结构示意图之一；

图5是本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的装置结构示意图之二；

图6是本发明实施例提供的两级索引并发哈希表的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

例如，在本发明实施例一种可能的实现方式中，可以用于实现互联网模式中广泛应用的半结构化数据库如NoSQL的行锁。半结构化数据库提供的事务操作通常包括写（Put）、读（Get）、扫描（Scan）和删除（Delete）。在互联网模式中，多个用户同时对数据库中同一数据行发起写操作的情况非常普遍，因此，在半结构化数据库中依赖行锁来避免操作的不一致性是非常重要的手段。而鉴于互联网模式中半结构化数据库中数据行的数量巨大，使用现有技术实现行锁将带来大量的系统资源的消耗。

有鉴于此，本发明提供了如下的一种实现数据库行锁的方法实施例。

例如，参见图1，为本发明实施例提供的一种实现数据库行锁的方法流程示意图之一。如图所示，该方法可以包括：

S110、响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；

需要说明的是，本发明实施例所指的行锁记录区的存储结构不限。例如，可以是两级索引的并发哈希表，或者其他存储结构。

S120、如果否，取得空闲行锁，通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；

例如，在本发明实施例一种可能的实现方式中，取得空闲行锁可以为生成一个新的行锁，为该新的行锁进行初始化设置，得到完成初始化的空闲行锁。

再例如，在本发明实施例另一种可能的实现方式中，为了进一步提高效率，可以预先配置有缓存锁池，在缓存锁池中可以保存有已初始化好的空闲行锁，从而在需要取得空闲行锁时，可以从已配置有空闲行锁的缓存锁池中读取出空闲行锁，将读取出的空闲行锁在缓存锁池中的状态改为被占用；当述数据行取消对行锁的占用后，还可以将该取消占用的行锁在缓存锁池中设置为空闲行锁以待复用。在该实现方式中，由于采用了缓存锁池的方式，保证了行锁可以即时使用，节省了系统资源开销以及对行锁初始化的开销。

S130、如果是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；

S140、返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；

S150、响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

需要说明的是，本发明实施例对如何判定针对所述数据行的事务全部执行完毕的具体实现方式不限。例如，可以在返回行锁时，记录下得到该返回的行锁的事务，在该事务释放行锁时取消该记录，当该行锁不存在对应的记录时，可以判定对所述数据行的事务全部执行完毕。再例如，在本发明实施例一种可能的实现方式中，可以通过对持有行锁的事务的数量进行监测判断出所述数据行的事务是否全部执行完毕。具体地，例如：本发明实施例当所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁时，还初始化所述行锁对应的行锁引用计数；在接收到事务请求后，当返回行锁使接收到的事务请求对应的事务得到行锁时，更新所述行锁对应的行锁引用计数，其中，所述行锁对应的行锁引用计数等于所述行锁引用计数与得到该返回的行锁的事务的数量之和；当针对所述数据行的一个或多个事务执行完毕时，更新所述数据行的行锁对应的行锁引用计数，所述数据行的行锁对应的行锁引用计数等于所述行锁引用计数与该执行完毕的一个或多个事务的数量之差；响应于判定所述数据行的行锁对应的行锁引用计数回到初始状态，确定针对所述数据行的事务全部执行完毕。

举例来说：假设所述行锁对应的行锁引用计数初始化为0，在接收到针对数据行的事务请求后，返回该数据行的行锁使所述事务请求对应的一个事务得到行锁时，所述数据行的行锁对应的行锁引用计数=0+1=1；如果该事务未执行完毕，再次接收到针对该数据行的事务请求，返回该数据行的行锁使所述事务请求对应的一个事务得到行锁，所述数据行的行锁对应的行锁引用计数=1+1=2；当针对该数据量的2个事务同时执行完毕，该数据行的行锁对应的行锁引用计数=2-2=0；当该数据行的行锁对应的行锁引用计数等于0时，确定针对该数据行的事务全部执行完毕。该实现方式由于仅需对持有行锁的事务的数量进行监测，实现方式简单，效率较高。

可见，与现有技术预先为数据库中所有数据行全量分配行锁不同的是，本发明实施例只在接收到针对数据行的事务请求、且该数据行不存在被其占用的行锁时，才为其分配空闲行锁，将该空闲行锁设置为被该数据行占用的行锁，且在针对数据行的事务全部执行完毕时，还取消数据行对行锁的占用，因此，行锁是按照数据行是否存在事务操作的需求而分配，行锁的数量与存在事务操作需求的数据行的数量相当，而现有技术中行锁等于数据库中全部数据行的数量，因此，与现有技术行锁的实现相比，本发明实施例提供的实现数据库行锁的方法不会消耗过多的系统资源，满足减少系统开销的需要。

下面，对行锁记录区为两级索引并发哈希表的具体实现方式进行介绍。

例如，所述两级索引并发哈希表可以为如图6所示的结构。其中，所述两级索引并发哈希表的底层为无锁链表。在该实现方式中，由于两级索引并发索引哈希表本身支持多线程并发，因此当接收到多个对数据行的事务请求时，可以启用多个线程并发执行针对所述两级索引并发哈希表的操作。而且，对于底层无锁链表来说，可以通过CAS（Campare And Swap，比较和交换）操作来实现对链表的插入、查找和删除操作，因此，多个线程只要操作链表中的不同位置就可以实现并发，如果多个线程同时操作链表中的一个节点，只有一个线程会操作成功，其他的线程则操作失败，因此，可以保证多线程并发时的数据一致性。更具体地，例如，参见图2，为本发明实施例提供的实现数据库行锁的方法流程示意图之二。如图所示，该方法可以包括：

S200、为数据库服务器分配两级索引并发哈希表，初始化所述两级索引并发哈希表；

需要说明的是，初始化两级索引并发哈希表的具体实现方式不限，可以依照一般的初始化方式实现。在本发明实施例中，提出以下初始化方式，包括：将所述两级索引并发哈希表的一级索引数组中第一个元素指向一个已经分配的二级索引数组，一级索引数组中除第一元素以外的其他元素指向空指针。

S210、响应于接收到一个或多个针对数据库中的数据行的事务请求，启用一个或多个线程，用于并行执行针对所述两级索引并发哈希表的操作；

可以理解的是，所述多个线程所执行的针对两级索引并发哈希表的操作可以包括本发明实施例中所提到或未提到的任何针对两级索引并发哈希表的操作。例如，可以包括执行以下步骤S211～S240。

S211、所述线程对所述数据行的行标识进行哈希运算，计算出所述数据行对应的一级索引；

S212、如果所述一级索引不存在对应的二级索引，确定所述两级索引并发哈希表未记录所述数据行与其占用的行锁的对应关系，从而确定不存在被所述数据行占用的行锁，以及为所述一级索引分配其指向的二级索引，进入所述取得空闲行锁的步骤；

S213、如果所述一级索引存在对应的二级索引，查找出所述一级索引指向的二级索引；

S214、所述线程判断所述无锁链表是否存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点；

S220、如果否，取得空闲行锁；

S221、将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述一级索引指向的二级索引所对应的节点中，在所述存储未完成之前，同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测，如果已写入，所述线程将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中的操作失败；

需要说明的是，尽管在步骤S214时所述线程判断所述无锁链表不存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点，但是，由于多线程并发执行，因此，有可能在该线程执行步骤S214之后，又由另一线程抢先写入了所述数据行与被该数据行占用的行锁之间的对应关系，此时，再在无锁链表中写入针对同一数据行的与行锁的对应关系将导致出错，因此，该步骤中在所述存储未完成之前，需要同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测。其中，监测的具体手段不限。例如，其中，所述对二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测，具体可以当有线程向所述二级索引对应的节点写入对应关系时，对该对应关系中是否包含所述数据行的标识进行监测，或者，可以对所述二级索引对应的所有节点进行遍历，遍历过程中对其中是否包含所述数据行的标识进行监测，从而达到监测是否存在其他线程写入该数据行与行锁的对应关系的目的。

S222、如果所述存储对应关系的操作失败，查找出已写入的所述数据行与行锁之间的对应关系,根据该查找出的所述数据行与行锁对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

S230、如果是，根据所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中存储的对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

S240、返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；

S250、响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

可见，应用该实施例，可以启用多线程并发对两级索引并发哈希表进行操作，因此，当接收到多个对数据行的事务请求时，启用多个线程并发通过两级索引快速在底层无锁链表中查找所针对的数据行与行锁的对应关系，根据对应关系取得行锁，从而可以提高查找行锁的效率。

在该实现方式中，进一步地，还利用哑元节点，将二级索引的二进制索引号反转值作为位置标识存储到哑元节点中，将二级索引的二进制索引号反转值与预设值之和作为位置标识存储到对应同一二级索引的节点中，从而通过按位置标识从小到大为无锁链表排序，使得索引与底层的无锁链表的节点之间建立起映射关系，对应同一二级索引的节点在无锁链表中集中在一起构建统一索引，加快了特定节点的查找效率，并且减少了节点查找的冲突概率，从而保证对节点操作的原子性，使行锁查找以及分配效率更高。具体地，例如，参见图3，为本发明实施例提供的实现数据库行锁的方法流程示意图之三。如图所示，该方法可以包括：

S300、为数据库服务器分配两级索引并发哈希表，初始化所述两级索引并发哈希表；

需要说明的是，初始化两级索引并发哈希表时，二级索引数组中每一个元素均可以采用懒惰分配方式，即，当第一次需要向二级索引对应的节点中存储数据行与行锁的对应关系时，才分配与二级索引对应的哑元节点即可。

S310、响应于接收到一个或多个针对数据库中的数据行的事务请求，启用一个或多个线程，用于并行执行针对所述两级索引并发哈希表的操作；

S311、所述线程对所述数据行的行标识进行哈希运算，计算出所述数据行对应的一级索引；

S312、如果所述一级索引不存在对应的二级索引，确定所述两级索引并发哈希表未记录所述数据行与其占用的行锁的对应关系，从而确定不存在被所述数据行占用的行锁，以及为所述一级索引分配其指向的二级索引，分配哑元节点，将哑元节点以原子操作插入到底层无锁链表中，将所述二级索引的二进制索引号的反转值作为位置标识储存到所述哑元节点中，进入步骤S320取得空闲行锁的步骤；

S313、如果所述一级索引存在对应的二级索引，查找出所述一级索引指向的二级索引；

S314、所述线程在所述两级索引并发哈希表的无锁链表中，查找出存储了所述二级索引的二进制索引号反转值的哑元节点；

S315、所述线程判断在该哑元节点之后，存储的位置标识等于所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点中，是否存在所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点；

S320、如果否，取得空闲行锁；

S321、在所述哑元节点后的空闲节点中，存储所述数据行与该空闲行锁之间的对应关系，以及，将所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和作为位置标识存储到所述空闲节点中，其中，所述无锁链表中各个节点按照其中存储的位置标识从小到大的顺序排序，在所述存储数据行与行锁之间的对应关系未完成之前，同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测，如果已写入，所述在所述哑元节点后的空闲节点中存储所述数据行与行锁之间的对应关系的操作失败；

S322、如果存储对应关系的操作失败，查找出已写入的所述数据行与行锁之间的对应关系,根据该查找出的所述数据行与行锁对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

可以理解的是，如果存储对应关系的操作失败，还可以将该对应关系中所对应的行锁在缓存锁池中的状态修改为空闲，从而使该行锁得以重新回到缓存锁池以待复用。

S330、如果是，根据存储的位置标识等于所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点中，所存储的对应关系包含行的标识与所述数据行的行标识相同的节点中存储的对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

S340、返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；

S350、响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

另外，考虑到一个二级索引在无锁链表中对应的、用于存储数据行与行锁对应关系的节点数量不易过多，否则将导致加大并行操作同一节点的概率，且一次读取一个二级索引对应的节点数量过多，影响效率。因此，可以为一个二级索引对应的所有节点的数量设置最大值，即分裂阈值，从而在节点数量超过分裂阈值时，可以根据数据行与行锁对应关系数量的增加，动态扩展两级索引哈希表。具体地，例如：可以针对每个哑元节点，对该哑元节点之后，所存储的位置标识等于该哑元节点存储的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点的数量进行监测；当判定针对任一哑元节点监测到的数量达到分裂阈值时，在该任一哑元节点之后，数量达到分裂阈值的节点的位置添加分裂标记；响应于添加分裂标记的位置的节点被写访问，在该添加分裂标记的位置以原子操作插入一新的哑元节点，在该新插入的哑元节点中存储为其新分配的二级索引的二进制索引号的反转值。

可见，应用本发明实施例，由于在为所述一级索引分配其指向的二级索引之后，还分配哑元节点，将该哑元节点以原子操作插入到底层无锁链表中，将所述二级索引的二进制索引号的反转值作为位置标识储存到所述哑元节点中，且在后续向无所链表写入数据行与行锁的对应关系时，还在写入数据行与行锁的对应关系的节点中存储对应的二级索引的二进制索引号反转值与预设值之和。其中，预设值可以取值为固定的大于零的任意自然数，也可以按照对应同一二级索引、且用于存储数据行与行锁对应关系的节点的数量递增取值。例如，在如图6所示的链表中，第一个哑元节点中存储的二进制索引号反转值为00000，该哑元节点之后第一个节点中存储的位置标识等于二进制索引号反转值00000与1之和，即00001，该哑元节点之后第四个节点中存储的位置标识等于二进制索引号反转值00000与4之和，即00101，以此类推。由于所述无锁链表中各个节点按照其中存储的位置标识从小到大的顺序排序，从而使得哑元节点可以成为同一索引区中位置在最开头位置的节点，对应同一二级索引的节点在无锁链表中集中在一起，对应不同二级索引的节点在无锁链表中不会交替混杂在一起，从而可以减少并行操作同一节点的概率，保证对节点操作的原子性。

另外，本发明实施例还提供了一种实现数据库行锁的装置。例如，参见图4，该装置的结构示意图之一。如图所示，该装置可以包括：

判断单元410，可以用于响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；加锁单元420，可以用于如果判断单元判定为否，取得空闲行锁；存锁单元430，可以用于通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；取锁单元440，可以用于如果判断单元判定为是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；返回单元450，可以用于返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；删锁单元460，可以用于响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

可见，与现有技术预先为数据库中所有数据行全量分配行锁不同的是，本发明实施例的装置，只在判断单元410接收到针对数据行的事务请求、且该数据行不存在被其占用的行锁时，才由加锁单元420为其分配空闲行锁，由存锁单元430将该空闲行锁设置为被该数据行占用的行锁，且删锁单元460在针对数据行的事务全部执行完毕时，还通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁的对应关系删使所述数据行取消对行锁的占用，因此，行锁是按照数据行是否存在事务操作的需求而分配，行锁的数量与存在事务操作需求的数据行的数量相当，而现有技术中行锁等于数据库中全部数据行的数量，因此，与现有技术行锁的实现相比，不会消耗过多的系统资源，满足减少系统开销的需要。

需要说明的是，本发明实施例对如何判定针对所述数据行的事务全部执行完毕的具体实现方式不限。例如，可以通过对持有行锁的事务的数量进行监测判断出所述数据行的事务是否全部执行完毕。具体地，如图5所示，该装置还可以包括，计数初始单元461，可以用于当所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁时，还初始化所述行锁对应的行锁引用计数；计数更新单元462，可以用于当返回行锁时，更新所述行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与得到该返回的行锁的事务的数量之和，当针对所述数据行的一个或多个事务执行完毕时，更新所述数据行的行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与该执行完毕的一个或多个事务的数量之差；计数判断单元463，可以用于响应于判定所述数据行的行锁对应的行锁引用计数回到初始状态，确定针对所述数据行的事务全部执行完毕。该实现方式由于仅需对持有行锁的事务的数量进行监测，实现方式简单，效率较高。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，为了进一步提高效率，可以预先配置有缓存锁池。相应地，如图5所示，该装置的所述加锁单元420，具体可以用于从已配置有空闲行锁的缓存锁池中读取出空闲行锁，将读取出的空闲行锁在缓存锁池中的状态改为被占用；所述删锁单元460，还可以用于当所述数据行取消对行锁的占用之后，将该取消占用的行锁在缓存锁池中设置为空闲行锁。在该实现方式中，由于采用了缓存锁池的方式，保证了行锁可以即时使用，节省了系统资源开销以及对行锁初始化的开销。

下面，对行锁记录区为两级索引并发哈希表的具体实现方式进行介绍。在该实现方式中，所述两级索引并发哈希表的底层为无锁链表。由于两级索引并发索引哈希表本身支持多线程并发，因此，如图5所示，本发明实施例该装置还可以包括：线程启动单元470，可以用于启用多个线程，所述多个线程用于并行执行针对所述两级索引并发哈希表的操作；

相应地，所述判断单元410可以包括：索引查找子单元411，可以用于对所述数据行的行标识进行哈希运算，计算出所述数据行对应的一级索引，如果所述一级索引不存在对应的二级索引，确定所述两级索引并发哈希表未记录所述数据行与其占用的行锁的对应关系，从而确定不存在被所述数据行占用的行锁，以及为所述一级索引分配其指向的二级索引，触发所述加锁单元420执行取得空闲行锁的步骤；如果所述一级索引存在对应的二级索引，查找出所述一级索引指向的二级索引；节点判断子单元412，可以用于判断所述无锁链表是否存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点；

所述存锁单元430可以包括：存锁子单元431，可以用于将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中，在所述存储未完成之前，同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测；失败确定子单元432，可以用于如果已写入，所述将数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中的操作失败；失败应对子单元433，可以用于如果所述操作失败，查找出已写入的所述数据行与行锁之间的对应关系,根据该查找出的所述数据行与行锁对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

所述取锁单元440，可以用于如果节点判断子单元判定为是，根据所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中存储的对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁。

可见，应用如图5所示的实施例，可以启用多线程并发对两级索引并发哈希表进行操作，因此，当判断单元410接收到多个对数据行的事务请求时，可以由线程启动单元470启用多个线程并发，由于启用多个线程并发，因此可以通过两级索引快速在底层无锁链表中查找所针对的数据行与行锁的对应关系，根据对应关系取得行锁，从而可以提高查找行锁的效率。

在该实现方式中，进一步地，还利用哑元节点，将二级索引的二进制索引号反转值作为位置标识存储到哑元节点中，将二级索引的二进制索引号反转值与预设值之和作为位置标识存储到对应同一二级索引的节点中，从而通过按位置标识从小到大为无锁链表排序，使得索引与底层的无锁链表的节点之间建立起映射关系，对应同一二级索引的节点在无锁链表中集中在一起，减少了并行操作同一节点的概率，保证对节点操作的原子性，使行锁查找以及分配效率更高。具体地，例如，如图5所示，该装置的所述索引查找子单元411，还可以用于在为所述一级索引分配其指向的二级索引之后，分配哑元节点，将哑元节点以原子操作插入到底层无锁链表中，将所述二级索引的二进制索引号的反转值作为位置标识储存到所述哑元节点中，触发所述加锁单元420执行取得空闲行锁的步骤；还用于在查找出一级索引指向的二级索引之后，利用二级索引的二进制索引号反转值，查找出存储了所述二级索引的二进制索引号反转值的哑元节点；所述存锁子单元431，具体可以用于在所述哑元节点后的空闲节点中，存储所述数据行与行锁之间的对应关系，以及，将所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和作为位置标识存储到所述空闲节点中，其中，所述无锁链表中各个节点按照其中存储的位置标识从小到大的顺序排序；所述节点判断子单元412，可以用于判断在哑元节点之后，存储的位置标识等于所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点中，是否存在所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点。

另外，考虑到一个二级索引在无锁链表中对应的、用于存储数据行与行锁对应关系的节点数量不易过多，为了能够根据数据行与行锁对应关系数量的增加，动态扩展两级索引哈希表，该装置如图5所示还可以包括：监测单元480，可以用于针对每个哑元节点，对该哑元节点之后，所存储的位置标识等于该哑元节点存储的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点的数量进行监测；标记单元481，可以用于当判定针对任一哑元节点监测到的数量达到分裂阈值时，在该任一哑元节点之后，数量达到分裂阈值的节点的位置添加分裂标记；分裂单元482，可以用于响应于添加分裂标记的位置的节点被访问，在该添加分裂标记的位置以原子操作插入一新的哑元节点，在该新插入的哑元节点中存储为其新分配的二级索引的二进制索引号的反转值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种实现数据库行锁的方法，其特征在于，包括：

响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；

如果否，取得空闲行锁，通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；

如果是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；

返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；

响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁之间的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁时，还初始化所述行锁对应的行锁引用计数；

当返回行锁时，更新所述行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与得到该返回的行锁的事务的数量之和；

当针对所述数据行的一个或多个事务执行完毕时，更新所述数据行的行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与该执行完毕的一个或多个事务的数量之差；

响应于判定所述数据行的行锁对应的行锁引用计数回到初始状态，确定针对所述数据行的事务全部执行完毕。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取得空闲行锁的具体实现为，从已配置有空闲行锁的缓存锁池中读取出空闲行锁，将读取出的空闲行锁在缓存锁池中的状态改为被占用；

当所述数据行取消对行锁的占用之后，还包括，将该取消占用的行锁在缓存锁池中设置为空闲行锁。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行锁记录区为两级索引并发哈希表，其中，所述两级索引并发哈希表的底层为无锁链表；

还包括：启用多个线程，所述多个线程用于并行执行针对所述两级索引并发哈希表的操作；

其中，所述线程根据所述两级索引并发哈希表所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，所述判断是否存在被所述数据行占用的行锁的步骤包括：

对所述数据行的行标识进行哈希运算，计算出所述数据行对应的一级索引；

如果所述一级索引不存在对应的二级索引，确定所述两级索引并发哈希表未记录所述数据行与其占用的行锁的对应关系，从而确定不存在被所述数据行占用的行锁，以及为所述一级索引分配其指向的二级索引，进入所述取得空闲行锁的步骤；

如果所述一级索引存在对应的二级索引，查找出所述一级索引指向的二级索引；

判断所述无锁链表是否存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点；

其中，所述线程执行所述通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁的步骤包括：

将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中，在所述存储未完成之前，同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测；

如果已写入，所述将数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中的操作失败；

如果所述操作失败，还包括：查找出已写入的所述数据行与行锁之间的对应关系,根据该查找出的所述数据行与行锁对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

所述根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁包括：

根据所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中存储的对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在为所述一级索引分配其指向的二级索引之后，还包括：分配哑元节点，将哑元节点以原子操作插入到底层无锁链表中，将所述二级索引的二进制索引号的反转值作为位置标识储存到所述哑元节点中，以及进入所述取得空闲行锁的步骤；

在查找出一级索引指向的二级索引之后，还利用二级索引的二进制索引号反转值，查找出存储了所述二级索引的二进制索引号反转值的哑元节点；

所述将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中包括：

在所述哑元节点后的空闲节点中，存储所述数据行与行锁之间的对应关系，以及，将所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和作为位置标识存储到所述空闲节点中，其中，所述无锁链表中各个节点按照其中存储的位置标识从小到大的顺序排序；

所述判断无锁链表是否存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点包括：

判断在所述哑元节点之后，存储的位置标识等于所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点中，是否存在所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

针对每个哑元节点，对该哑元节点之后，所存储的位置标识等于该哑元节点存储的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点的数量进行监测；

当判定针对任一哑元节点监测到的数量达到分裂阈值时，在该任一哑元节点之后，数量达到分裂阈值的节点的位置添加分裂标记；

响应于添加分裂标记的位置的节点被写访问，在该添加分裂标记的位置以原子操作插入一新的哑元节点，在该新插入的哑元节点中存储为其新分配的二级索引的二进制索引号的反转值。

7.一种实现数据库行锁的装置，其特征在于，包括：

判断单元，用于响应于接收到针对数据库中的数据行的事务请求，根据行锁记录区所记录的数据行与其占用的行锁的对应关系，判断是否存在被所述数据行占用的行锁；

加锁单元，用于如果判断单元判定为否，取得空闲行锁；

存锁单元，用于通过在所述行锁记录区中记录所述数据行与该空闲行锁的对应关系使所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁；

取锁单元，用于如果判断单元判定为是，根据所述对应关系取得被所述数据行占用的行锁；

返回单元，用于返回被所述数据行占用的行锁，以便所述事务请求对应的事务得到所述行锁；

删锁单元，用于响应于判定针对所述数据行的事务全部执行完毕，通过将所述行锁记录区中记录的所述数据行与行锁的对应关系删除使所述数据行取消对行锁的占用。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

计数初始单元，用于当所述空闲行锁成为被所述数据行占用的行锁时，还初始化所述行锁对应的行锁引用计数；

计数更新单元，用于当返回行锁时，更新所述行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与得到该返回的行锁的事务的数量之和，当针对所述数据行的一个或多个事务执行完毕时，更新所述数据行的行锁对应的行锁引用计数为所述行锁引用计数与该执行完毕的一个或多个事务的数量之差；

计数判断单元，用于响应于判定所述数据行的行锁对应的行锁引用计数回到初始状态，确定针对所述数据行的事务全部执行完毕。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述加锁单元，具体用于从已配置有空闲行锁的缓存锁池中读取出空闲行锁，将读取出的空闲行锁在缓存锁池中的状态改为被占用；

所述删锁单元，还用于当所述数据行取消对行锁的占用之后，将该取消占用的行锁在缓存锁池中设置为空闲行锁。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述行锁记录区为两级索引并发哈希表，其中，所述两级索引并发哈希表的底层为无锁链表；

且，还包括：线程启动单元，用于启用多个线程，所述多个线程用于并行执行针对所述两级索引并发哈希表的操作；

所述判断单元包括：索引查找子单元，用于对所述数据行的行标识进行哈希运算，计算出所述数据行对应的一级索引，如果所述一级索引不存在对应的二级索引，确定所述两级索引并发哈希表未记录所述数据行与其占用的行锁的对应关系，从而确定不存在被所述数据行占用的行锁，以及为所述一级索引分配其指向的二级索引，触发所述加锁单元执行取得空闲行锁的步骤；如果所述一级索引存在对应的二级索引，查找出所述一级索引指向的二级索引；节点判断子单元，用于判断所述无锁链表是否存在与所述二级索引对应、且所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点；

所述存锁单元包括：存锁子单元，用于将所述数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中，在所述存储未完成之前，同时对所述二级索引对应的节点中是否已由其他线程写入了该数据行与行锁的对应关系进行监测；失败确定子单元，用于如果已写入，所述将数据行与被所述数据行占用的行锁之间的对应关系存储在所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中的操作失败；失败应对子单元，用于如果所述操作失败，查找出已写入的所述数据行与行锁之间的对应关系,根据该查找出的所述数据行与行锁对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁；

所述取锁单元，用于如果节点判断子单元判定为是，根据所述无锁链表的与所述二级索引对应的节点中存储的对应关系，读取出被所述数据行占用的行锁。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述索引查找子单元，还用于在为所述一级索引分配其指向的二级索引之后，分配哑元节点，将哑元节点以原子操作插入到底层无锁链表中，将所述二级索引的二进制索引号的反转值作为位置标识储存到所述哑元节点中，触发所述加锁单元执行取得空闲行锁的步骤；且，还用于在查找出一级索引指向的二级索引之后，利用二级索引的二进制索引号反转值，查找出存储了所述二级索引的二进制索引号反转值的哑元节点；

所述存锁子单元，具体用于在所述哑元节点后的空闲节点中，存储所述数据行与行锁之间的对应关系，以及，将所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和作为位置标识存储到所述空闲节点中，其中，所述无锁链表中各个节点按照其中存储的位置标识从小到大的顺序排序；

所述节点判断子单元，用于判断在哑元节点之后，存储的位置标识等于所述二级索引的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点中，是否存在所存储的对应关系中的行标识与所述数据行的行标识相同的节点。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

监测单元，用于针对每个哑元节点，对该哑元节点之后，所存储的位置标识等于该哑元节点存储的二进制索引号的反转值与预设值之和的节点的数量进行监测；

标记单元，用于当判定针对任一哑元节点监测到的数量达到分裂阈值时，在该任一哑元节点之后，数量达到分裂阈值的节点的位置添加分裂标记；

分裂单元，用于响应于添加分裂标记的位置的节点被写访问，在该添加分裂标记的位置以原子操作插入一新的哑元节点，在该新插入的哑元节点中存储为其新分配的二级索引的二进制索引号的反转值。

Images