数据库系统--并发控制

news2024/12/26 23:11:01

文章目录

一、为什么要并发控制
- 1.2 并发控制解决的问题
- - - 1.2.1 脏读
    - 1.2.2 幻读
    - 1.2.3 不可重复读
    - 1.2.4 数据丢失问题
二、事务调度及可串行性
- 2.1 事务
- - 2.1.1 事务的宏观
  - 2.1.2 事务的微观
  - 2.1.3 事务的特性 ACID
- 2.2 事务调度与可串行性
- 2.3 冲突可串行化判定
三、基于封锁的并发控制方法
- 3.1 锁的类型
- - 3.1.1 共享锁Shared Lock
  - 3.1.2 排它锁Exclusive Lock
  - 3.1.3 意向共享锁 Intent Shared Lock
  - 3.1.4 意向排他锁 Intent Exclusive Lock
  - 3.1.5 更新锁Update Lock
  - 3.1.6 增量锁Incremental Lock
  - 3.1.7 行级锁Row Lock
  - 3.1.8 表级锁Row Lock
  - 3.1.9 锁的优先级
- 3.2 加锁解锁时机
- 3.3 SQL隔离级别
- - 3.3.1 读未提交 read uncommitted 0
  - 3.3.2 读已提交 read committed 1
  - 3.3.3 可重复读 repeatable read 2
  - 3.3.4 可串行化 serializable 3
- 3.4 两段锁协议
四、基于时间戳的并发控制方法
五、基于有效性确认的并发控制方法

一、为什么要并发控制

多端操作同一个数据库的问题
在这里插入图片描述

1.2 并发控制解决的问题

1.2.1 脏读

新增的是行
在这里插入图片描述

1.2.2 幻读

修改的是原有数据的记录在这里插入图片描述

1.2.3 不可重复读

在这里插入图片描述

1.2.4 数据丢失问题

在这里插入图片描述
并发控制、事务、封锁是DBMS实现并发控制的核心技术

二、事务调度及可串行性

2.1 事务

DBMS提供的控制数据操作的一种手段，：应用程序员将一系列的数据库操作组合在一起为一个整体进行操作和控制，保证了一致性

2.1.1 事务的宏观

事务的宏观(应用程序员看到的事务)：一个存取或改变数据库内容的程序的一次执行，或者说一个SQL组合的一次执行被看做一个事务。
由应用程序提出，有开始和结束，结束前需要提交或者撤销

Begin Transcation
	exec sql...
	...
	exec sql...
	exec sql commit work | exec sql rollback work
End Transcation

一段程序语句中，可能会存在执行循环，SQL引出事务，到Commit/Rollback结束事务，每次重复执行都会产生一个事务
在这里插入图片描述

2.1.2 事务的微观

DBMS看到的事务：对数据库的一系列基本操作(读写)的一个整体性执行

事务的并发执行：多个事务从宏观上看是并行执行的，但是微观上的基本操作(R、W)是可以交叉执行的

2.1.3 事务的特性 ACID

在这里插入图片描述

原子性Atomicity：一组SQL操作是不可再分的
一致性Consistency：事务开始和结束时，数据库的完整性约束都存在。比如：每个银行账户>0 , 事务执行前后都应该>0
隔离性Isolation：多个并发事务之间的操作应该是互不干扰，每个事务独立运行。
持久性：一旦提交，结果就应该永久保存在数据库中。及时出现故障也不能丢失数据

在这里插入图片描述

2.2 事务调度与可串行性

事务调度：一组事务的基本步骤(R\W\其他控制操作加锁解锁等)的一种执行顺序称为对这组事务的一个调度。
并发(并行)调度：多个事务从宏观上看上去是并行执行的，但是微观上的基本操作(RW)是可以交叉执行的

在这里插入图片描述

并发调度的正确性：多个事务并发执行结果 === 每个事物依次执行的结果

并发调度的可串行性：一个调度的影响 === 某几个串行调度相同，则说可串行化的或具有可串行性

在这里插入图片描述
冲突：调度中一一对连续的动作，如果他们顺序交换，那么涉及的事务中必须要改变。
有冲突的两个操作是不能交换次序的，没有冲突的两个事物是可以交换的。

事务可串行化是指对于任何两个或多个事务，
如果它们并发执行的结果和以某个序列化的顺序执行的结果是一样的，
那么这些事务就是可串行化的。 
 
冲突可串行化是指对于任何两个或多个事务，
如果它们并发执行的结果和以某个序列化的顺序执行的结果是一样的，
且它们之间任何一个数据项的读写操作之间都没有冲突，
那么这些事务就是冲突可串行化的。 
 
可串行化和冲突可串行化的区别在于，
可串行化只是要求不同的事务在并发执行和串行执行的结果是一致的，
而冲突可串行化要求不同事务之间的数据访问顺序不能引起冲突。