理解 Delta Lake 的一致性模型 - Jack Vanlightly

主要观点:介绍了 Delta Lake 的一致性模型,包括基本原理、ACID 事务保证、delta 日志和数据文件、写路径逻辑模型、并发控制以及读路径逻辑模型等方面,并通过 TLA+规范和模型检查进行了验证。
关键信息

  • Delta Lake 是基于对象存储的表格式之一,由预写日志和数据文件组成,支持 ACID 事务保证,读操作采用多版本并发控制(MVCC)。
  • delta 日志记录事务信息,通过读取日志可构建表的快照,写操作会写入日志并创建新的数据文件或删除旧的文件。
  • 并发控制支持乐观并发控制(OCC),有 PutIfAbsent 存储和写协调两种方式,避免覆盖 delta 日志条目文件。
  • 读操作需加载 delta 日志,进行文件修剪后读取数据文件,TLA+规范用于检查一致性。
    重要细节
  • 写路径逻辑模型中,不同事务对数据的插入、删除和更新操作会创建新的数据文件并更新 delta 日志。
  • 合并读(Merge-on-read)通过添加删除向量(DV)文件来避免整数据文件重写,但会增加读取时合并数据文件的成本。
  • TLA+规范中的参数包括写者、列值、分区等,通过一系列动作和不变式来检查一致性和活性。
  • 模型检查结果表明,启用 PutIfAbsent 或写协调时无一致性问题,禁用则会导致一致性违反。
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