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内存数据网格事务保障机制的设计与实现的中期报告
背景
对于高性能、高并发的系统，内存数据网格（In-MemoryDataGrid，IMDG）是一种性能很好的解决方案。IMDG可以提供快速的查询和响应，简化了数据库交互操作和磁盘I/O，使系统更加高效稳定。但是，IMDG的高性能也给事务一致性带来了很大的挑战。
在传统的数据库中，事务是保证数据完整性的基本机制。但是在IMDG中，由于其高性能和分布式的特性，导致事务机制比传统数据库更为复杂。因此，如何在IMDG中保证事务的一致性是一项非常重要的工作。
本报告将介绍IMGD中事务保障机制的设计与实现工作的中期进展。
进展
前期工作主要是对IMDG的事务保障机制进行了需求分析和系统设计，本期进展的重点是具体实现工作。
针对IMGD的事务保障方案，我们选择了基于MVCC（多版本并发控制）的机制。MVCC将事务启动时的数据状态保存在内存中，每个事务有自己的读写锁。如果一个事务正在写入一个对象，则其他的事务无法读取或写入该对象。如果一个读事务正在读取一个对象，则其他写事务无法写入该对象。这样可以保证事务的顺序性和一致性。
MVCC实现的关键是在对象的版本控制上。我们将每个对象的版本信息记录在对象的头信息中，每次更新时创建一个新版本。读操作时，根据某个版本的提交时间判断一个事务是否能够读取到该版本，若不满足则需要等待该版本提交。
针对如何处理分布式事务的问题，我们计划采用两阶段提交（2PC）协议。2PC协议的基本思想是：当一个事务跨越多个节点时，需要先协调每个节点上的事务操作，确保所有的操作都可以被执行，然后再执行相应的提交或回滚操作。
实现过程中，我们选择了使用Java语言编写代码，并且采用了HazelcastIMDG平台作为基础平台。针对MVCC机制的实现，我们编写了Java类-LockManager，它封装了读写锁的获取和释放操作。针对2PC协议的实现，我们编写了Java类-TransactionManager，它封装了事务状态和状态转移的控制操作。
另外，我们也对整个系统进行了性能测试。测试的指标包括事务的响应时间、吞吐量和并发性能等方面。
未来计划
在未来的工作中，我们计划完善系统的自动化测试方案和部署方案，并且进一步对系统进行性能优化。同时，我们也将研究分布式事务的其他保障机制，例如基于记录日志和回滚的机制。最终目标是实现一个高效、可靠、易扩展的IMDG事务保障机制。