使用 EXCLUDE 约束对范围进行读/写锁定

Question

我有一张桌子：

CREATE EXTENSION btree_gist;
CREATE TABLE excllock (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  myrange INT8RANGE NOT NULL,
  key UUID NOT NULL,
  isread BOOLEAN NOT NULL,
  EXCLUDE USING gist (
    myrange WITH &&,
    key WITH =
  )
);

我希望它有这样的行为：

• 可以添加

  myrange

  上重叠

  key

  的多行，只要它们全部都是

  isread

  。
• 如果添加带有

  isread=FALSE

  的新行，则会发生以下三种情况之一：
  1. 数据库中已经存在至少一行

     isread

     行，因此约束应该失败（并发读取访问已经存在，无法写入）。
  2. 已经存在

     isread=FALSE

     行，因此约束失败（并发写访问已经存在，无法写入）。
  3. 没有行匹配排除约束：该行已添加（无并发访问，可以写入）。

因此实际上一次只能有多个

isread=TRUE

或一个

isread=FALSE

（或者根本没有匹配

(key, myrange)

的记录），本质上是在键范围对上创建一个读/写锁。

示例：

-- Insert multiple read locks (allowed)
INSERT INTO excllock (myrange, key, isread) VALUES ('[1,10)', '00000000-0000-0000-0000-000000000001', TRUE);
INSERT INTO excllock (myrange, key, isread) VALUES ('[5,15)', '00000000-0000-0000-0000-000000000001', TRUE);

-- Try inserting a write lock (should fail due to read locks)
INSERT INTO excllock (myrange, key, isread) VALUES ('[1,10)', '00000000-0000-0000-0000-000000000001', FALSE);

-- Insert a write lock on a free range
INSERT INTO excllock (myrange, key, isread) VALUES ('[100,1000)', '00000000-0000-0000-0000-000000000001', FALSE);

-- Try to insert a read lock inside the write range (should fail)
INSERT INTO excllock (myrange, key, isread) VALUES ('[105,900)', '00000000-0000-0000-0000-000000000001', TRUE);

我想过使用

where (NOT isread)

，但它会完全忽略

isread

行。

有没有一种巧妙的方法来创建这种约束？

Answer 1

这可以通过在排除约束中添加一个附加参数来表示锁的读/写状态来实现。我已经对一个读锁进行了建模，其范围仅包含该行的 id，保证该行的唯一性并且永远不会与任何其他行的 id 重叠。然后，我使用无限范围来表示写锁，该写锁将与所有其他范围重叠，无论它们表示读锁还是写锁。

CREATE TABLE excllock (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  myrange INT8RANGE NOT NULL,
  key UUID NOT NULL,
  isread BOOLEAN NOT NULL,
  EXCLUDE USING gist (
    myrange WITH &&,
    key WITH =,
    (CASE WHEN isread THEN int8range(id, id, '[]')
                      ELSE int8range(null, null) END) WITH &&
  )
);