面试题：PostgreSQL SSI中依赖关系管理的基本原理是什么

Question

请简要阐述PostgreSQL SSI（Serializable Snapshot Isolation，可串行化快照隔离）模式下依赖关系管理的基本原理，以及它如何确保事务的可串行化执行。

Answer 1

依赖关系管理基本原理

1. 事务时间戳：在SSI模式下，每个事务被分配一个唯一的时间戳。这个时间戳决定了事务的逻辑执行顺序。时间戳通常基于系统时钟或逻辑计数器生成。
2. 读写集合：每个事务在执行过程中，会记录其读操作（读取的数据项集合，称为读集 Read Set）和写操作（写入的数据项集合，称为写集 Write Set）。例如，事务T1读取数据项A、B，写入数据项C，那么{A, B}是T1的读集，{C}是T1的写集。
3. 依赖跟踪：当一个事务读取数据时，它建立了对数据项最新版本的依赖。如果另一个事务修改了该数据项，就可能破坏这种依赖关系。例如，事务T1读取了数据项X，之后事务T2修改了X，这就产生了潜在的依赖冲突。系统通过跟踪事务之间的读写操作，构建依赖关系图。

确保事务可串行化执行的方式

1. 验证阶段：在事务提交前，系统进入验证阶段。它会检查事务的读集和写集，看是否与其他并发事务存在冲突。例如，如果事务T1读取了数据项A，而在T1提交前，事务T2写入了A，那么T1验证失败。
2. 冲突检测：
   • 写 - 读冲突（WR conflict）：如果一个已提交事务的写集与当前事务的读集有交集，说明当前事务读取的数据可能已被修改，导致数据不一致，这种情况会使当前事务验证失败。
   • 写 - 写冲突（WW conflict）：如果两个并发事务的写集有交集，说明它们试图修改同一数据项，这也会导致当前事务验证失败。
3. 回滚机制：当事务验证失败时，该事务会被回滚。例如，事务T3在验证阶段发现与已提交事务T4存在冲突，T3会被回滚，这样就能保证系统状态的一致性，确保事务按照某种可串行化的顺序执行，避免了并发事务间的相互干扰。