一种分布式数据库中针对序列的处理方法、装置及系统_CN116303661B_北京万里开源软件有限公司.pdf
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(19)国家知识产权局
(12)发明专利
(10)授权公告号
(45)授权公告日
(21)申请号 202310041225 .0
(22)申请日 2023 .01 .12
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 116303661 A
(43)申请公布日 2023 .06 .23
(73)专利权人 北京万里开源软件有限公司
地址 100000 北京市丰台区海鹰路6号院9
号楼3层3107
(72)发明人 娄帅 卢浩
(74)专利代理机构 北京冠和权律师事务所
11399
专利代理师 刘艳霞
(51)Int.Cl .
G06F
16/2458
(2019 .01)
G06F
16/2455
(2019 .01)
G06F
16/2453
(2019 .01)
G06F
16/27
(2019 .01)
G06F
9/52
(2006 .01)
(56)对比文件
WO 2022002044 A1 ,2022 .01 .06
US 2018322156 A1 ,2018 .11 .08
CN 111796772 A,2020 .10 .20
CN 111752945 A ,2020 .10.09
CN 111427966 A ,2020 .07 .17
CN 113392126 A ,2021 .09.14
审查员 胡武扬
(54)发明名称
一种分布式数据库中针对序列的处理方法、
装置及系统
(57)摘要
本发明公开了分布式数据库中针对序列的
处理方法、装置及系统，其中处理方法包括：接收
序列值获取请求；对序列对象元数据进行存储及
缓存处理；对序列对象值进行存取及持久化处
理；对序列对象值进行缓存、预分配及缓存加速
处理；对本地序列进行缓存并发访问控制处理；
以及全局保序控制处理，以及对序列对象版本进
行检查。本方案可以提高分布式数据库系统生成
序列值的效率，并且在严格模式下，保证分布式
数据库系统生成全局保序的序列值。
权利要求书3页 说明书13页 附图4页
CN 116303661 B
2023.09.12
CN 116303661 B
1 .一种分布式数据库中针对序列的处理方法，其特征在于，包括：
S100，接收序列值获取请求；
S200，对序列对象元数据进行存储及缓存处理；
S300，对序列对象值进行存取及持久化处理；
S400，对序列对象值进行缓存、预分配及缓存加速处理；
S500，对本地序列进行缓存并发访问控制处理；以及全局保序控制处理，以及对序列对
象版本进行检查；
所述S500中对本地序列进行缓存并发访问控制处理包括：
S501，计算节点的序列对象缓存使用读写锁实现缓存对象的保护并提供并发访问控
制；当创建、删除序列对象时，获取写锁并对缓存内的条目进行增删；SQL语句parse阶段查
询、获取序列值、修改序列对象操作时只对序列对象缓存使用读锁；
S502，每个序列对象的缓存条目内部包含一个互斥锁，用于获取序列值、修改序列对象
的并发控制；通过二级加锁模式减少锁等待，提高并发处理能力；
所述S500中全局保序控制处理包括：
S503，全局保序作为序列的属性在创建序列时被指定；
S504，当指定全局属性后，预分配数值区间时被强制分配一个可用数值，该数值被消费
掉，新的序列请求到来时，重新进行一次预分配流程并强制读最新的当前值的操作；
所述S500中对序列对象版本进行检查包括：
S505，序列对象在创建时，为其分配一个初始版本号，默认值为0；
S506，每次修改该序列的属性成功后，对其版本号+1；当需要检查序列版本时，访问序
列对象时记录序列当前的版本；在下次访问时，检查当前序列对象版本号是否与上次访问
的版本号一致。
2.根据权利要求1所述的分布式数据库中针对序列的处理方法，其特征在于，所述S100
包括：
S101，序列值获取请求包含在SQL语句中，根据需返回的行数确定需要的序列值个数；
S102，当单并发获取单个序列值时，不考虑并发问题；
S103，当本地多并发获取序列值时，按请求的目标序列对象进行分组；如存在对某个序
列对象的多个并发请求，对该序列上的多个并发请求做互斥、排队等待处理；
S104，当分布式数据库系统的多个节点同时接收序列值获取请求时，各个节点生成的
序列值是全局唯一，当创建序列对象时设置了保序属性时，各个节点按照全局单调递增保
序。
3 .根据权利要求1所述的分布式数据库中针对序列的处理方法，其特征在于，所述S200
包括：
S201，每个计算节点包含一份记录序列对象的元数据定义和对应的元数据定义缓存；
序列对象在创建时通过分布式数据库内部的同步机制将序列对象的DDL定义同步到各个计
算节点；其它计算节点收到创建序列的消息后，以slave角色在内部执行一次序列对象创
建，并保存一份该对象的定义，同时加载到序列对象缓存；
S202，序列对象缓存用于语句的解析，参与判断语句中的序列值请求是否合法并提供
访问加速；请求访问数据库序列对象时，直接检查该对象是否存在于序列对象缓存中；
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S203，分布式数据库的计算节点在启动时，访问序列对象的持久化元数据记录，并将其
加载到数据库对象缓存；在计算节点提供服务期间，序列对象缓存内某个序列的生命周期
与该序列对象的生命周期一致，直至删除序列对象。
4 .根据权利要求1所述的分布式数据库中针对序列的处理方法，其特征在于，所述S300
包括：
S301，序列对象的当前值存储并持久化在后端存储节点；访问或修改序列当前值时，通
过元数据路由信息定位到后端存储节点；
S302，根据访问请求的类型对存储序列当前值的持久化内容加共享读锁或互斥写锁的
同步原语；访问请求的类型包括：读取或修改；
S303，后端存储节点支持以序列对象为粒度、多个计算节点对此持久化记录的并发访
问控制；实现方式包括：读写锁、数据库表内记录的行锁。
5 .根据权利要求1所述的分布式数据库中针对序列的处理方法，其特征在于，所述S400
包括：
S401，序列值缓存与序列对象相对应，每个序列对象均对应一条序列值缓存记录；两者
缓存储在各个计算节点的数据库实例的内存；
S402，序列值缓存采用预分配的方式从序列的合法值区间中设置一段独占的数值空间
供当前节点独占使用；一旦某段数值空间被设置并赋给某个计算节点，则其他计算节点无
法再使用该数值空间；若计算节点的数据库实例关闭或异常崩溃，序列值缓存中剩余未使
用的预分配数值将被丢弃；
S403，计算节点的序列值缓存中记录预分配数值区间、数值区间中尚未使用的值以及
辅助判断状态的标记；状态标记为STATUS_READY，直接检查预分配数值区间是否有可用值；
如果有可用值，则直接使用该值作为本次序列请求的返回值并对应修改数值区间中尚未使
用的值；如果无可用值，则预分配一段新的数值区间。
6 .一种分布式数据库中针对序列的处理系统，其特征在于，包括：
序列操作语法解析模块，用于解析创建、删除、修改序列的SQL语句；解析获取序列的
SQL请求；解析数据库序列的运维语句；
序列操作执行模块，用于对分布式数据库系统的主要逻辑进行控制；
序列对象元数据管理模块，用于序列对象元数据信息的持久化和加载；在计算节点数
据库实例启动期间，读取所有的序列对象持久化信息，加载到序列对象缓存；保证序列对象
元数据信息和序列对象缓存的一致性；在计算节点数据库实例运行期间，为创建、修改、删
除序列对象提供元数据信息的持久化接口；
序列对象MDL锁模块，用于query、dml语句和ddl语句间、ddl和ddl语句间的并发访问控
制；
存储节点连接管理及访问模块，用于承载计算节点和存储节点间的通讯请求；内部记
录存储节点的路由信息，按照特定的通信协议进行通讯；
存储节点序列当前值持久化存储模块，用于持久化序列对象的当前值。
7 .根据权利要求6所述的分布式数据库中针对序列的处理系统，其特征在于，所述序列
操作执行模块包括：
创建请求子模块，用于输入语句是序列的创建请求时，访问本地的序列对象缓存，检查
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