数据库并发处理控制 pdf

### 数据库并发处理控制知识点详解 #### 8.1 并发控制概述 - **多事务执行方式**：主要包括事务串行执行、交叉并发方式以及同时并发方式。 - **事务串行执行**：指每次仅允许一个事务执行，其他事务需等待当前事务完成才能开始。这种方式虽然简单且易于实现，但资源利用率较低。 - **交叉并发方式**：在一个单处理器系统中，通过交替执行不同事务的操作来实现并发。这种方式提高了系统的效率，减少了处理器的空闲时间。 - **同时并发方式**：在多处理器系统中，每个处理器可以独立执行一个事务，从而实现真正的并行运行。这是最理想的并发方式，但受限于硬件配置。 - **事务并发执行带来的问题**：当多个事务同时对同一数据进行操作时，如果没有适当的控制措施，可能会导致数据不一致的问题，破坏数据库的一致性。因此，数据库管理系统(DBMS)需要提供并发控制机制来确保数据的一致性和事务的隔离性。 - **并发控制机制的任务**：并发控制机制主要负责正确调度并发操作，以确保事务间的隔离性，进而保持数据库的一致性。 - **数据不一致性示例**：如飞机订票系统中，两个售票员同时查询同一航班的机票余额并售出机票，最终可能导致数据库中机票余额只减少了1张，而非实际售出的2张。这种现象就是典型的数据库不一致性问题。 #### 8.2 封锁 - **定义**：封锁是一种常用的并发控制技术，通过锁定数据项来阻止其他事务访问该数据项，从而防止并发操作引起的数据不一致性。 - **类型**：通常分为共享锁(S)和排他锁(X)两种。共享锁允许多个事务读取数据，但不允许任何事务修改数据；排他锁则独占数据，既不允许其他事务读取也不允许修改。 #### 8.3 封锁协议 - **定义**：封锁协议是一组规则，用于指导事务何时以及如何申请和释放锁，以避免冲突和死锁等问题。 - **常见协议**：包括一级封锁协议、二级封锁协议和三级封锁协议。这些协议通过不同的策略来保证事务的隔离性和一致性。 #### 8.4 活锁与死锁 - **活锁**：活锁是指事务不断地重复尝试获取锁，但每次都因其他事务的锁而失败，导致无法取得所需资源的状态。 - **死锁**：死锁则是指两个或多个事务互相等待对方释放锁，从而陷入无限等待状态。 #### 8.5 并发调度的可串行性 - **定义**：可串行性是指并发调度的结果等同于某一系列调度的结果。它是评估并发控制机制性能的一个重要指标。 - **意义**：保证了在并发执行环境下，事务的执行结果与它们按照某种顺序串行执行的结果相同。 #### 8.6 两段锁协议 - **定义**：两段锁协议是一种具体的封锁协议，要求事务对数据项的加锁和解锁操作分为两个阶段：加锁阶段和解锁阶段。 - **作用**：确保并发调度具有可串行性，避免死锁和数据不一致的问题。 #### 8.7 封锁的粒度 - **定义**：封锁的粒度指的是锁定数据的范围大小。粒度可以很细，比如锁定单个记录；也可以很大，比如锁定整个表或数据库。 - **影响**：粒度的选择直接影响到并发控制的效率和性能。较粗的粒度可以减少锁的数量，提高并发程度；较细的粒度则能更精确地控制并发操作，减少等待时间。 #### 8.8 Oracle的并发控制 - **特点**：Oracle数据库采用多种并发控制机制，包括但不限于乐观锁、悲观锁和多版本并发控制(MVCC)。 - **MVCC**：多版本并发控制是Oracle常用的一种并发控制机制，通过维护数据的多个版本来支持并发事务，减少锁的使用，提高并发性能。 #### 8.9 小结 - 通过上述知识点的学习，我们可以了解到并发控制对于数据库系统的重要性。合理的并发控制策略不仅可以有效防止数据不一致性问题，还能提高系统的整体性能和用户体验。数据库设计者和管理员需要根据具体的应用场景选择合适的并发控制方法和技术，以达到最佳的效果。