NoSQL祛除了？NewSQL有机遇挑大梁吗？

both the loosely coupled (in case of F1) and tightly coupled SQL designs can be deployed successfully, and even simultaneously, on a transactional NoSQL core. A detailed exploration of the pros and cons of these designs is still outstanding. But it is perhaps fair to say that from the perspective of many engineers working on the Google infrastructure, the SQL vs NoSQL dichotomy may no longer be relevant.

二、NewSQL的繁荣?

按照论文中的界说，NewSQL的焦点特征如下：

• 支持SQL接口。
• 支持ACID事宜语义。
• 在OLTP场景下具备NoSQL的高机能、高可用、高扩展性。

Spanner和F1论文颁发至今，催生了一些优越的NewSQL开源项目：

• 2015年6月4日，前Google员工开办CockroachDB;2015年融资600万美元;2016年融资2000万美元;2017年融资2700万美元。
• 2015年中，前豌豆荚员工宣布TiDB;2017年融资1500万美元。
• 2015年5月24日，HP开源Trafodion，一款基于HBase，支持ACID事宜、SI断绝级此外SQL数据库;2018年1月10日，Apache公布Trafodion成为顶级项目。
• 2017年11月2日，前Facebook员工开办YugaByte DB;2017年融资800万美元;2018年融资1600万美元。

从这些项目标实现架构来看，首要分为两种：

• 原生实现：如CockroachDB、YugaByteDB
• NoSQL+ACID+SQL：如TiDB、Trafodion

VoltDB在评价FoundationDB的博文中对NoSQL+ACID+SQL架构下SQL实现的机能暗示了质疑，这种架构的首要技能缺陷是计较无法下沉到存储节点会导致大量的收集传输开销。

然而，2017年Google的Spanner论文中已经将相同这种架构的F1与SQL Spanner相提并论，两种架构的是非性如故有待调查和研究，但它们的配合点是都依靠于一个支持事宜的NoSQL基本体系。从这个视角来看，以下这些支持事宜的NoSQL体系也具备演酿成NewSQL的也许性：

• 2009年，FoundationDB开源，基于MVCC NoSQL，支持SSI断绝级别;2015年闭源;2018年4月开源。
• 2016年3月28日，Yahoo开源Omid，基于HBase，支持SI断绝级别;后续闭源，贸易化为LeanXscale，同时支持SQL。
• 2016年3月7日，Tephra开源，基于HBase，支持SI断绝级别;由Cask公司贸易化运作。
• 2018年2月15日，MongoDB公布将在本年夏日宣布的4.0版本中支持多文档ACID事宜，基于WiredTiger存储引擎改革。

三、事宜的心脏——并发节制

从上述章节NewSQL的成长趋势来看，ACID事宜的回归是肯定的，并且在漫衍式场景下，均致力于实现可扩展、高机能的串行化断绝级别，这在传统数据库的实现中是难以到达的。事宜打点的焦点技能是并发节制，原子性、同等性、断绝性都与它相干，本章简朴科普一下事宜并发节制技能。

事宜的并发节制是为了实现事宜的调治。

一个正确、高效的事宜调治应满意如部属性：

• 可串行化：多个并发事宜的调治S与一个串行化的调治发生沟通的功效，则称这个调治S是可串行化的;在数据库实现中，一样平常行使斗嘴可串行化技能。
• 可规复性：已经提交的事宜没有读过被终止的事宜写过的数据，防备脏读非常。
• 停止级联终止：停止因为事宜T1的终止而导致事宜T2的终止。
• 严酷性：先产生写操纵的事宜的提交或终止应先于其余斗嘴事宜的提交或终止。

并发节制从实现思绪维度可以分为如下三类：

• 乐观：重在过后检测，在事宜提交时搜查是否满意断绝级别。满意，则提交;不然回滚并自动从头执行。
• 气馁：重在事前提防，在事宜执行时搜查是否满意断绝级别。满意，则继承执行;不然守候或回滚。
• 半乐观：殽杂行使乐观和气馁技能实现事宜并发节制。

并发节制从实现方法维度可以分为如下几种：

• 基于锁的并发节制

2PL(two-phase locking)：事宜在执行时代被明晰的分别为growing和shrinking阶段，growing阶段只能持有锁不能开释锁;shrinking阶段只能开释锁不能持有锁，仅满意可规复性;

S2PL(strict two-phase locking)：在满意2PL的条件下，要求持有的排它锁必需在事宜提交后才开释，停止了级联回滚;

SS2PL(strong strict two-phase locking)：在满意2PL的条件下，要求事宜提交之前不得开释任何锁，担保了严酷性。

• 基于时刻戳的并发节制

在事宜开始时天生一个单调递增的时刻戳，数据项上维护最近读时刻戳和最近写时刻戳。每次读写操纵，体系城市将事宜时刻戳与数据项上的时刻戳举办搜查，对付恣意读写操纵，假如事宜时刻戳小于数据项的最近写时刻戳，则将事宜回滚;对付写操纵，假如事宜时刻戳小于数据项的最近读时刻戳，则将事宜回滚;假如都满意，则继承会见下一个数据项。

• 基于OCC的并发节制

事宜的生命周期被分别为三个阶段，将串行化检测推迟到提交阶段：

读阶段：事宜写操纵仅是对事宜私有空间中数据的更新，并差池数据库中的数据项举办真实的更新，担保读阶段没有任何事宜斗嘴及锁开销;

验证阶段：检测事宜是否满意串行化断绝级别;

写阶段：将事宜私有空间中的更新数据写入数据库。

• 基于多版本的并发节制

每一次写操纵会天生一个新的数据项版本，数据项的版本号可以行使事宜的时刻戳或事宜号;体系维护多个数据版本，读操纵按照地址事宜的时刻戳或事宜号可以或许读到指定的版本，做到读-写或写-读操纵不阻塞，写-写操纵的斗嘴依靠2PL实现。

上述只是传统数据库期间总结的并发节制技能，在漫衍式场景下一样平常会回收MVCC与其余并发节制技能的组合，目标是进步并发度，减小同步开销。

四、气馁照旧乐观

在相识了数据库的根基并发节制技能后，本章针对现今感乐趣的出产级NewSQL漫衍式数据库行使的并发节制技能举办了简朴的总结：

由上表可以看出，FoundationDB是第一个行使OCC技能实现ACID事宜的出产级数据库体系(严酷地说，Google的MegaStore也行使了OCC并用于Google APP Engine等营业，但它的ACID事宜实现仅浸染于单个分区)。

（编辑：湖南网）

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