面试题：PostgreSQL SSI实现原理之中等难度问题

Question

在PostgreSQL SSI（Serializable Snapshot Isolation）机制中，事务是如何利用快照来确保可串行化隔离级别的？请简要描述快照的生成与使用过程。

Answer 1

快照生成过程

1. 事务开始：当一个事务在PostgreSQL中启动并处于SSI隔离级别时，系统会为该事务生成一个快照。
2. 记录活跃事务：快照中记录了当前系统中所有活跃（未提交）事务的列表。这包括事务ID等信息，用于标识每个活跃事务。

快照使用过程

1. 读操作：
   • 当事务进行读操作时，它只会看到在快照生成时刻已经提交的事务对数据的修改。
   • 对于活跃事务（在快照中记录的）所做的修改，该事务是不可见的，从而避免了脏读。
2. 写操作：
   • 事务在写数据时，PostgreSQL会检查是否与快照中的活跃事务存在潜在冲突。例如，如果一个事务想要修改的数据已经被另一个活跃事务锁定或者修改，就可能产生冲突。
   • 如果检测到冲突，PostgreSQL会根据SSI机制采取相应措施，通常是回滚当前事务，以确保事务的可串行化执行，避免出现不可重复读、幻读等问题。通过这种方式，利用快照来保证每个事务的执行就好像是串行执行一样，实现可串行化隔离级别。