TsDB2/DB/core/access_lock.go

package core

import (
	"runtime"
	"strconv"
	"strings"
	"sync"
)

// goroutineID 返回当前 goroutine 的 ID。
//
// 仅用于实现下面的"操作级可重入读写锁"：同一 goroutine 在一个写事务内多次进入公开
// 操作 (BeginTransaction → InsertRow → ... → Commit) 时重入不卡死，跨 goroutine
// 则互斥排队。Go 官方不鼓励在业务里依赖 goroutine ID，但用它实现可重入互斥是
// 少数正当用途之一。
func goroutineID() int64 {
	var buf [64]byte
	n := runtime.Stack(buf[:], false)
	// 栈头形如 "goroutine 184 [running]:"
	s := strings.TrimPrefix(string(buf[:n]), "goroutine ")
	id, _, _ := strings.Cut(s, " ")
	v, _ := strconv.ParseInt(id, 10, 64)
	return v
}

// accessLock 操作级可重入读写锁。
//
// 设计定位：引擎默认是"单写者、操作串行"模型，但允许并发读。这把锁把多 goroutine
// 的并发调用自动安全化 —— 调用方即使不自己加锁，也不会出现：
//   - 两个写操作并发，把页 / 事务结构改坏；
//   - 读者在写操作改到一半时读到中间态（脏读）；
//   - 多个查询互相阻塞（读读并行）。
//
// 锁语义:
//
//	RLock / RUnlock —— 读锁, 可并发, 不阻塞其他 RLock, 被写锁阻塞
//	Lock  / Unlock  —— 写锁, 排他, 阻塞所有 RLock 和 Lock
//
// 可重入规则 (关键):
//
//	同 goroutine 已持有写锁 → 再 Lock 加深 depth, 再 RLock 直接跳过
//	同 goroutine 已持有自己的读锁 → 再 RLock 加深 rDepth[g], 再 Lock 直接跳过 (自安全)
//
// 后一条保证 scanWithPKID (RLock) → 回调 DeleteRow (Lock) 这类嵌套不卡死:
// 同 goroutine 自己持有的读锁不阻塞自己的写锁请求 —— 单 goroutine 不可能并发改坏结构。
//
// 跨 goroutine:
//
//	写锁等 (owner==0 && readers - totalSelfReaders == 0) —— 只等**别的 goroutine** 的读者
//	读锁等 (owner==0)
//
// 内部 mu 只用于短暂保护 owner/depth/readers 字段与 cond 等待, 绝不跨临界区持有。
type accessLock struct {
	mu      sync.Mutex
	cond    *sync.Cond    // 懒初始化
	owner   int64         // 写锁持有者 goroutine ID (0 = 无人持有)
	depth   int           // 写锁重入深度
	readers int32         // 全局读锁总数 (含各 goroutine 自己的)
	rDepths map[int64]int // 每个 goroutine 自己的读锁深度
}

// Lock 获取写锁。
//   - 同 goroutine 已持有写锁 → depth++, 直接返回 (可重入)
//   - 同 goroutine 已持有自己的读锁 → 直接跳过 (自安全, 避免 RLock→Lock 死锁)
//   - 否则阻塞, 直到 owner==0 且 readers==0 (没有其他 goroutine 在读)
func (a *accessLock) Lock() {
	g := goroutineID()
	a.mu.Lock()
	if a.cond == nil {
		a.cond = sync.NewCond(&a.mu)
		if a.rDepths == nil {
			a.rDepths = make(map[int64]int)
		}
	}
	// 同 goroutine 已持有写锁 → 重入
	if a.owner == g {
		a.depth++
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	// 同 goroutine 已持有自己的读锁 → 跳过 (单 goroutine 自安全)
	if selfDepth, ok := a.rDepths[g]; ok && selfDepth > 0 {
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	// 等待: 别人持有写锁 OR readers > 0
	// readers 里**已经扣掉了**自己持有的 (因为上面已经 return 如果自己有), 所以直接等
	for a.owner != 0 || a.readers > 0 {
		a.cond.Wait()
	}
	a.owner = g
	a.depth = 1
	a.mu.Unlock()
}

// Unlock 释放一层写锁。depth 归零才真正交锁并唤醒所有等待者。
func (a *accessLock) Unlock() {
	g := goroutineID()
	a.mu.Lock()
	if a.owner != g {
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	a.depth--
	if a.depth > 0 {
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	a.owner = 0
	a.depth = 0
	if a.cond != nil {
		a.cond.Broadcast()
	}
	a.mu.Unlock()
}

// RLock 获取读锁。
//   - 同 goroutine 已持有写锁 → 直接返回 (写锁已独占, 读安全)
//   - 同 goroutine 已有自己的读锁 → rDepths[g]++, readers++ (读可重入)
//   - 否则等待写锁释放, 然后 readers++, rDepths[g]=1
func (a *accessLock) RLock() {
	g := goroutineID()
	a.mu.Lock()
	if a.cond == nil {
		a.cond = sync.NewCond(&a.mu)
		if a.rDepths == nil {
			a.rDepths = make(map[int64]int)
		}
	}
	if a.owner == g {
		// 同 goroutine 持有写锁, 读一定安全, 跳过
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	// 同 goroutine 读锁重入
	if a.rDepths[g] > 0 {
		a.rDepths[g]++
		a.readers++
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	// 等待: 写锁被别人持有
	for a.owner != 0 {
		a.cond.Wait()
	}
	a.rDepths[g] = 1
	a.readers++
	a.mu.Unlock()
}

// RUnlock 释放当前 goroutine 的一层读锁。
// 自己的 rDepth 归零才从 map 删除。全局 readers 归零时唤醒等待写锁的 goroutine。
func (a *accessLock) RUnlock() {
	g := goroutineID()
	a.mu.Lock()
	if a.rDepths == nil || a.rDepths[g] <= 0 {
		a.mu.Unlock()
		return
	}
	a.readers--
	a.rDepths[g]--
	if a.rDepths[g] == 0 {
		delete(a.rDepths, g)
	}
	if a.readers == 0 && a.cond != nil {
		a.cond.Broadcast()
	}
	a.mu.Unlock()
}

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// 便捷入口 (调用点用 defer xxx()())
// ============================================================================

// lockOp 写锁便捷写法 —— 原有接口不变, 内部用 Lock。
func (db *DB) lockOp() func() {
	db.accMu.Lock()
	return db.accMu.Unlock
}

// lockRead 读锁便捷写法 —— 纯查询/读路径用这个, 多个 goroutine 可并行。
func (db *DB) lockRead() func() {
	db.accMu.RLock()
	return db.accMu.RUnlock
}

// lockWrite 显式写锁便捷写法 (和 lockOp 等价, 命名更明确)。
func (db *DB) lockWrite() func() {
	db.accMu.Lock()
	return db.accMu.Unlock
}