Apache Omid Client 组件源码实现原理

Apache Omid Client 组件实现原理

作用

通过 TransactionManager 开启/提交/回滚事务，提供事务内快照隔离级别的读写操作。

使用

// 1.创建 transaction manager
TransactionManager tm = HBaseTransactionManager.newInstance();
// 2.通过 transactin manger 开启事务
Transaction tx0 = tm.begin();
// 3.事务内插入数据
byte[] rowId = rowIdGenerator.getRowId();
Put initialPut = new Put(rowId);
initialPut.addColumn(family, qualifier, initialData);
txTable.put(tx0, initialPut);
// 4.事务内读取数据
Get tx2Get = new Get(rowId);
tx2Get.addColumn(family, qualifier);
Result tx2GetResult = txTable.get(tx2, tx2Get);
// 5.提交事务
tm.commit(tx0);

流程

开启事务

tso 申请开始时间戳
创建 hbase transaction 对象
    初始化 start timestamp 和 read timestamp 和 write timestamp

提交事务

1.调用 tso 逻辑
    1.1.写冲突检测
    1.2.分配 commit timestamp
    1.3.写入 OMID_COMMIT_TABLE
        start timestamp 为 key
        start timestamp + commit timstamp 为 value
设置事务状态 committed 和 commit timestamp
添加 shadow cell 到 MY_TX_TABLE
    遍历 write set，每一个 cell 对应一个 shadow cell
    创建 shadow cell
        timestamp 属性是 writeTimestamp,其实就是 startTimestamp
        value 是当前事务的 commitTimestamp
    更新 shadow cell 到测试表 MY_TX_TABLE
根据当前事务的 start timestamp 删除 commit table 记录

回滚事务

1.tso 判断发生写冲突 abort 当前事务
2.回滚当前事务 writeSet 里所有行的提交
    删除 write cells
    flush

事务内读操作

获取当前事务的 read timestamp(默认就是 start timestamp)
设置查询时间戳范围 0 ~ readTimestamp+1,只读取当前事务和事务启动之前的最新快照版本
添加 shadow cell 查询条件
过滤查询返回的快照结果
    构建 commitCache,存储 shadow cell 的 timestamp -> commit timestamp 映射
    遍历非 shadow cells
        判断当前 cell 是否在当前事务内
        判断当前 cell 是否在当前事务可以读取的快照内
            根据当前 cell 的 startTimestamp
                查找 shadow cell 的 commitCache
                查找 commitTable
                若查询不到 commitTimstamp,说明当前 cell 尚未提交
如果上面没找到，则查询之前的版本重复上面的流程进行查找

SnapshotIsolationExample 事务内读操作流程

tx0 已经提交;
tx1 开启事务后修改数据,但是没有提交;
tx2 开启事务后读取数据,按道理应该读取到 tx0 已经提交的版本数据;

tx0:
    startTimestamp = 1721780321605000000
    readTimestamp = 1721780321605000000
    writeTimestamp = 1721780321605000000
    commitTimestamp = 1721780325508000000

tx1:
    startTimestamp = 1721780328808000000
    readTimestamp = 1721780328808000000
    writeTimestamp = 1721780328808000000
    commitTimestamp = 0 // 尚未提交

tx2:
    startTimestamp = 1721780328825000000
    readTimestamp = 1721780328825000000
    writeTimestamp = 1721780328825000000
    commitTimestamp = 0 // 尚未提交

tx2 Get:
查询条件 
    timeRange=0~1721780328825000000+1

Get result:
// tx0 shadow cells
0 = {NoTagsKeyValue@5564} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:\x00\xC2\x80MY_Q\xC2\x80/1721780321605000000/Put/vlen=8/seqid=0"
// tx1 update
1 = {NoTagsKeyValue@5565} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780328808000000/Put/vlen=4/seqid=0"

commitCache:
// tx0 的 shadow cell
{Long@5602} 1721780321605000000 -> {Long@5603} 1721780325508000000

snapshotFilter:
根据当前 cell 的 startTimestamp 查找 commitTimestamp
// (tx1的当前cell) EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780328808000000/Put/vlen=4/seqid=0 
判断当前cell有没有提交
    没有 snapshot commitCache
    commitTable 查询不到
    说明当前 tx1 cell 没有提交

----------------- 查询2
oldestCell:
// tx1 update
EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780328808000000/Put/vlen=4/seqid=0

tx2 Get:
查询历史快照，查询条件:
    timeRange=0~1721780328808000000 // tx1 的快照版本
    snapshotCount=2 // 查询两个历史版本

Get result:
// tx0 shadow cell
0 = {NoTagsKeyValue@5617} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:\x00\xC2\x80MY_Q\xC2\x80/1721780321605000000/Put/vlen=8/seqid=0"
// other
1 = {NoTagsKeyValue@5618} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:\x00\xC2\x80MY_Q\xC2\x80/1721731810073000000/Put/vlen=8/seqid=0"
// tx1 cell
2 = {NoTagsKeyValue@5619} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780321605000000/Put/vlen=10/seqid=0"
// other2
3 = {NoTagsKeyValue@5620} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721731810501000000/Put/vlen=4/seqid=0"

commitCache:
{Long@5870} 1721731810073000000 -> {Long@5871} 1721731810450000000
// tx0 shadow cells
{Long@5872} 1721780321605000000 -> {Long@5873} 1721780325508000000

遍历 filter current cells:
// tx0
0 = {NoTagsKeyValue@5883} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780321605000000/Put/vlen=10/seqid=0"
// other
1 = {NoTagsKeyValue@5884} "EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721731810501000000/Put/vlen=4/seqid=0"

snapshotFilter:
在 commitCache 里查询到了 1721780321605000000 对应有 commitTimestamp
说明 tx0 已经提交

keyValuesInSnapshot
返回 tx0 对应的 cell
// tx0
EXAMPLE_ROW/MY_CF:MY_Q/1721780321605000000/Put/vlen=10/seqid=0

事务内写操作

获取当前事务的 write timestamp
row 添加 write timestamp
    直接更新当前行记录
        比如 value=initialVal -> value=val1 
transaction.addWriteSetElement(cellId) 添加到 write set
addMutation
    rows 写入刷到 hbase

模块

omid-client
omid-hbase-client

类

Transaction

Transaction (org.apache.omid.transaction)
    AbstractTransaction (org.apache.omid.transaction)
        HBaseTransaction (org.apache.omid.transaction)

TransactionManager

TransactionManager (org.apache.omid.transaction)
    AbstractTransactionManager (org.apache.omid.transaction)
        HBaseTransactionManager (org.apache.omid.transaction)