数据库并发控制：意向锁与多粒度封锁

"本文主要介绍了具有意向锁的多粒度封锁方法在数据库并发控制中的应用。并发控制是数据库系统中确保事务隔离性和数据一致性的关键机制，尤其在多事务并行执行时，防止数据不一致性和死锁等问题显得尤为重要。文章提到了三种事务执行方式：串行执行、交叉并发和同时并发，强调了并发执行对于提高系统效率的重要性。在并发控制中，事务的隔离性和一致性是核心目标，而并发控制机制则是衡量DBMS性能的关键因素之一。 多粒度封锁方法是解决并发控制的一种策略，它涉及到不同级别的封锁粒度，如表级、行级等。意向锁（Intent Locks）在此扮演了关键角色。在申请封锁时，事务必须按照粒度树的自上而下顺序进行，例如，要锁定特定行，事务首先需要获取表级的意向共享锁（IS锁），这表示事务有意向对表内的某个或多个行进行锁定。而释放封锁则按照相反的顺序，即先释放行级锁，再释放表级锁。不按顺序释放封锁可能导致数据不一致，例如，如果在释放表级IS锁之前释放了行级S锁，其他事务可能已经获得了表级的排他锁（X锁），从而在行级引发不兼容的S锁和X锁冲突，造成死锁或数据错误。 11.2封锁部分进一步探讨了封锁技术，封锁用于防止并发操作间的冲突。在数据库系统中，通过设置不同类型的锁（如共享锁S和排他锁X），可以控制事务对数据的访问权限。共享锁允许读操作，而排他锁则同时允许读写操作，但不允许其他事务同时持有相同资源的锁。 11.3章节讨论了活锁和死锁问题。活锁是指事务虽然没有阻塞，但因为不断重试而导致无法继续执行的情况。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。为避免这种情况，数据库系统通常采用两段锁协议（2PL）或其他策略来确保事务的正常执行。 11.5两段锁协议规定，事务必须在第一阶段获取所有需要的锁，在第二阶段释放所有锁。这样可以避免死锁，但可能增加系统的开销。 11.6封锁的粒度是指封锁操作可以应用于数据的不同级别，如数据库、表、页、记录甚至字段。粒度的选择直接影响到并发性能和资源利用率。多粒度封锁允许更灵活的控制，可以提高并发度，但也增加了实现的复杂性。 具有意向锁的多粒度封锁方法是并发控制的重要手段，它在保证事务的隔离性和数据一致性的同时，尽可能地提高数据库系统的并发执行能力。理解并掌握这些概念对于设计和优化高效、可靠的数据库系统至关重要。"