秒杀减库存加速，Oracle 23c也学会了？从PolarDB到MogDB，尽在数据技术嘉年华！

数据和云 2023-02-20

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在很多高并发场景中，并发事务控制一直是对于数据库的一个重要挑战。典型的应用，如电商中的秒杀、阿里的双十一等。

以下是一个 Oracle 数据库的Demo用例，在同一条记录的同时更新中，我们观察到了什么？

是的，没有阻塞，结果最终一致。这源自 Oracle Database 23c 的一个新特性：托管列并发控制（Escrow Column Concurrency Control）。

Escrow 的词义是托管、代管。也就是说，在这个特性下，数据的一致性由系统代管，脱离经典的并发控制原则。在以上 update 执行过程中，提交前执行查询，读一致性是不支持的：

官方的解释是：这个特性就是为了解决在电商等高并发环境下，加减库存的高频需求。

而这一场景，是最早阿里巴巴双11面临的关键挑战，如果处理不好，就可能发生阻塞、雪崩、超卖等问题，所以在这一特性方向上，阿里数据库是先驱者。那么在 PolarDB 中是如何实现的呢？

PolarDB-X 通过“水车模型”，在识别出热点SQL后，实现了在内核层面优化处理，相比官方MySQL提高了10倍以上的热点行扣减能力。

利用多个数据桶构建一个逻辑上轮转的模型(类似于中国古代的水车),并且通过控制每个数据桶的状态来协调数据处理，从而将瞬时压力归并分解均摊,并可以借助多节点的并行写入提高吞吐。

主要核心思想是：针对应用层SQL做轻量化改造，带上"热点行SQL"的标签，当这种SQL进入内核后，在内存中维护一个hash表，将主键或唯一键相同的请求hash到一处做请求合并，一段时间后(默认100us)统一提交，从而实现了串行处理批量化。

在锁处理中，按照时间顺序将对同一数据行的更新操作进行分组，组内第一个更新操作为Leader，其读取目标数据行并且加锁，后续更新操作为Follower，对目标数据行加锁时，如果发现Leader已经持有行锁，不需要等待，直接获得行锁。通过这个优化，能够减少行锁的加锁次数和时间开销，整个数据库系统的性能有了显著的提升。

在 MogDB 中，为了增强事务效率，同样作出了新特性增强，这其中一个就是：自治的异步事务提交特性。

在常规的数据库事务处理中，使用的是同步提交模式，在发出提交指令后，工作线程等待成功反馈；为了提高效率，可以启用异步提交，但是异步提交可能存在一定的风险。

MogDB 通过自治的启用一组轻量级IO线程，接管异步提交任务的IO工作，确保异步提交的安全性。从而可以使异步提交成为主工作模式，提高事务处理效率。

在不同场景和事务特征下，不同的实现方案各有用武之地。针对 ESCROW 特性，严格限定在对数值的自身加减操作，从这个设计可以分解出很多有意思的约束。

在 Oracle 21c 的官方文档上，已经披露了关于这一特性的详细信息。通过错误防护，可以看到这个特性的严格限制，包括表必须有主键，查询条件要包含主键全部字段，只能基于自身增减，不能同时更新non-escrow字段等：

只支持有限的数据类型 Number、Integer、Float

ORA-55748: Escrow column is supported only on columns of types Oracle NUMBER, INTEGER, and FLOAT.

Escrow 列只支持单表达式的、自身加减操作。

ORA-55734: Escrow column SET clause requires a single expression value to be added or subtracted from the given escrow column. Use parenthesis as appropriate. The SET clause should be of the form e = e + (expression) or e = e - (expression), where e is the escrow column name.

只支持用户表，不支持SYSTEM表

ORA-55755: Escrow column is only supported on user tables.
ORA-55756: Escrow column is not supported on system tables.

命名 SYS_ESCROWJRNL_对象用于内部日志处理

ORA-55777: A reserved name cannot be used for naming a user table. Cause: An attempt was made to create a user table with a name starting with 'SYS_ESCROWJRNL_'

不支持分布式事务，更新语句需要包含所有主键定义列

ORA-55732: Escrow update should specify all the primary key columns
ORA-55731: Escrow update is not supported in a distributed transaction

5. Escrow 和 non-escrow 不能同时更新

ORA-55735: Escrow and non-escrow columns cannot be updated in same statement.

这一特性是为简化开发者应用而设计的，在技术上，通过 Escrow locking 的方式实现：

无论是 PolarDB-X 在秒杀场景的原理、Oracle 23c 的新特性解读，还是 MogDB 的新特性设计实现... 精彩主题，尽在 2023 数据技术嘉年华大会！

主题	演讲嘉宾	嘉宾介绍
一站式、全场景数据管理与服务	李飞飞	阿里巴巴集团副总裁，阿里云数据库产品事业部负责人，ACM和IEEE会士(Fellow)
将云原生进行到底：PolarDB 的实践和创新	杨辛军	阿里巴巴集团研究员，阿里云数据库事业部PolarDB-MySQL产品部负责人
Oracle Database 23c 创新特性和SQL增强	杨廷琨	云和恩墨联合创始人兼CTO
MogDB中自治异步事务提交的设计与实现	王春玲	云和恩墨·本原数据内核研发工程师

数据技术嘉年华，中国数据库力量的集中展示，欢迎加入我的亲友团（邀请码一周内有效），北京欢迎你！

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