数据库原理第十一章并发控制PPT学习教案.pptx

数据库并发控制是数据库管理系统中的关键组成部分，特别是在多用户环境下，保证数据一致性与事务隔离性至关重要。本章主要探讨并发控制的原理与方法，确保数据库在并发执行事务时不会出现数据不一致的问题。 并发控制的主要目的是解决多事务并行执行过程中可能出现的问题，如丢失修改、不可重复读和读“脏”数据等。这些问题都是由于事务之间的交互和数据竞争导致的。在并发控制中，主要有以下几种事务执行方式： 1. 事务串行执行：每次只有一个事务运行，其他事务需等待当前事务完成。这种方式虽然避免了并发问题，但系统资源利用率低，无法充分发挥数据库的共享特性。 2. 交叉并发方式：在单处理机系统中，事务操作轮流交叉执行，虽然不是真正意义上的并行，但能提高处理机效率。 3. 同时并发方式：在多处理机系统中，多个事务可以真正地并行运行，充分利用系统资源。 并发控制机制的目标是正确调度并发操作，保证事务的隔离性，确保数据库的一致性。例如，丢失修改问题发生在两个事务读取同一数据并修改，最终导致一个事务的修改被另一个事务覆盖。在飞机订票系统中，如果两个售票点同时卖出机票但未同步更新，可能会导致数据库中的票数不准确。 不可重复读则指事务在不同时间读取同一数据时，得到不同的结果。这包括数据被修改或记录被删除两种情况，使得事务无法重现之前读取的数据状态。 为了解决这些问题，数据库系统采用了一些策略，如封锁（Locking）机制。封锁是阻止事务在特定时间访问特定数据对象的技术，分为读锁（共享锁）和写锁（排他锁）。两段锁协议规定事务必须先获取所有需要的锁，然后释放所有锁，确保事务的原子性和隔离性。封锁的粒度指的是锁定数据的范围，可以是行级、页级或表级，粒度的选择影响并发性能和一致性。 此外，活锁和死锁是并发控制中需要避免的另一种问题。活锁是事务因等待对方释放资源而无限期等待，而死锁则是两个或更多事务相互等待对方释放资源，导致所有事务都无法继续执行。 总结起来，数据库并发控制是通过各种机制来协调并发事务，防止数据不一致，保证事务的正确性和数据库的一致性。这些机制包括但不限于封锁、两段锁协议以及选择合适的封锁粒度，以实现高效且安全的并发执行环境。在设计和实施数据库系统时，理解并发控制原理及其应用是至关重要的。