KV Store 中的密钥是如何锁定的？

WBOY

发布： 2024-02-09 13:20:09

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KV Store 中的密钥是如何锁定的？

php小编子墨将为您揭开KV Store中密钥锁定的奥秘。在KV Store中，密钥的锁定是通过一系列复杂的算法和技术实现的。首先，系统会为每个密钥生成一个唯一的标识符，并将其与对应的值存储在数据库中。同时，系统还会采用哈希函数对密钥进行加密，确保其安全性。此外，系统还会使用访问控制列表（ACL）来限制对密钥的访问权限，只有授权的用户才能进行读写操作。通过这些安全措施，KV Store保证了密钥的安全性和可靠性，为用户提供了安全可靠的数据存储服务。

问题内容

我正在构建一个分布式 kv 存储，只是为了更多地了解分布式系统和并发性。我正在构建的 kv 存储的实现是完全事务性的，具有内存中事务日志。为了简单起见，存储也完全位于内存中。该 api 公开 get、insert、update、remove。请注意，所有端点都在单个键上运行，而不是在一系列键上运行。

我通过锁管理并发。但是，我有一个全局锁来锁定整个数据存储。这听起来效率非常低，因为如果我想在更新 k2 时读取 k1 的值，我必须等待 k2 完成更新，尽管不相关。

我知道有些数据库使用更细粒度的锁定。例如，在 mysql 服务器中存在行级锁。键级锁如何实现？

我有

type storage struct {
  store map[string]int32
}

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我应该添加这样的东西吗？：

type Storage struct {
  store map[string]int32
  locks map[string]mutex.Lock
}

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如果我这样做，问题是 locks 必须与 store 保持同步。另一种选择是合并两个映射，但即便如此，如果 remove 请求出现在 get 之前，我也会遇到在锁定时删除映射中的条目的问题。

解决方法

概念部分

交易

首先，强一致性不需要事务日志。事务日志对于维护 acid 属性非常有用。

事务也不是数据库中强一致性的严格要求，但它们可以成为在许多情况下确保一致性的有用工具。

强一致性是指确保数据库的所有读取都将返回最近的写入的属性，无论读取操作在何处执行。换句话说，强一致性保证所有客户端都会看到相同的数据，并且数据在整个系统中都是最新的和一致的。

您可以使用paxos或raft等共识算法来保证强一致性。存储数据时，可以将数据存储一个版本，并将其作为paxos中的id。

锁定 kv 存储

在键值（kv）存储中，键通常使用某种锁定机制来锁定，例如互斥锁或读写器锁（如@paulsm4所建议）。这允许多个线程或进程同时访问和修改 kv 存储中的数据，同时仍然确保数据保持一致和正确。

例如，当线程或进程想要读取或修改 kv 存储中的特定键时，它可以获取该键的锁。这可以防止其他线程或进程同时修改同一键，从而导致竞争条件和其他问题。一旦线程或进程完成读取或修改密钥，就可以释放锁，允许其他线程或进程访问该密钥。

如何在 kv 存储中锁定密钥的具体细节可能会有所不同，具体取决于 kv 存储的实现。一些 kv 存储可能会使用全局锁（正如您已经在做的那样，这有时效率很低）来锁定整个数据存储，而其他 kv 存储可能会使用更细粒度的锁定机制，例如行级锁或键级锁，以允许更多的操作。并发访问数据。

所以，tldr；从概念上讲，你是对的。问题在于锁定的实现细节。

编码

要严格回答有关锁定的问题，可以考虑读写器锁正如@paulsm4 所建议的。在golang中，类似的锁是 rwmutexrwmutex。它用于 sync。 map。它用于 sync。 map.

这是一个简短的示例：

type Storage struct {
  store sync.Map // a concurrent map
}

// GET retrieves the value for the given key.
func (s *Storage) GET(key string) (int32, error) {
  // Acquire a read lock for the key.
  v, ok := s.store.Load(key)
  if !ok {
    return 0, fmt.Errorf("key not found: %s", key)
  }

  // Return the value.
  return v.(int32), nil
}

// INSERT inserts the given key-value pair into the data store.
func (s *Storage) INSERT(key string, value int32) error {
  // Acquire a write lock for the key.
  s.store.Store(key, value)
  return nil
}

// UPDATE updates the value for the given key.
func (s *Storage) UPDATE(key string, value int32) error {
  // Acquire a write lock for the key.
  s.store.Store(key, value)
  return nil
}

// REMOVE removes the key-value pair for the given key from the data store.
func (s *Storage) REMOVE(key string) error {
  // Acquire a write lock for the key.
  s.store.Delete(key)
  return nil
}

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除此之外，您还需要 paxos 以确保副本之间的一致性。

以上是KV Store 中的密钥是如何锁定的？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！