面试题：HBase 中如何实现基本的事务并发控制

Question

请阐述 HBase 在事务处理中，为确保并发操作的正确性所采用的基本机制和技术手段，例如读写锁的应用方式以及如何处理读写冲突等。

Answer 1

1. 读写锁应用方式

• 行级锁：HBase 使用行级锁来控制并发访问。当一个客户端对某一行进行写操作时，会获取该行的写锁，阻止其他客户端对该行进行写操作。读操作一般获取读锁，允许多个读操作并发进行，但会阻止写操作，确保数据一致性。例如，在执行 Put 操作时，会锁定目标行，直到操作完成释放锁。
• 读写锁分离：读锁（共享锁）允许多个读操作同时进行，因为读操作不会修改数据，不存在数据一致性问题。而写锁（排他锁）则阻止其他读写操作，保证写操作的原子性和数据一致性。

2. 处理读写冲突

• 读写隔离：写操作获取写锁，此时读操作会被阻塞，直到写操作完成并释放锁。这样保证了读取的数据是最新的已提交数据，避免了脏读。例如，在进行 Get 操作读取数据时，如果该行正在进行写操作，则 Get 操作会等待写操作完成。
• MVCC（多版本并发控制）：HBase 采用 MVCC 机制，每个数据单元（Cell）可以有多个版本。读操作可以根据时间戳读取特定版本的数据，而写操作会创建新的版本。这使得读操作不会被写操作阻塞，提高了并发性能。例如，当一个客户端在写入新数据时，并不会影响其他客户端读取旧版本的数据。
• WAL（Write-Ahead Log）：写操作首先会写入 WAL 日志，保证数据的持久性。在出现故障时，可以通过重放 WAL 日志恢复未完成的写操作。同时，在处理读写冲突时，WAL 可以用于记录写操作的顺序，确保数据一致性。例如，当写操作被阻塞后恢复时，通过 WAL 确保操作顺序的正确性。