并发控制：多方式并发与数据库一致性保障

并发控制概述是数据库管理系统（DBMS）中的关键组成部分，它确保在多用户环境下，多个事务能够同时执行并保持数据的一致性和完整性。在并发控制中，有几种主要的事务执行方式： 1. 事务串行执行：这是最简单的并发控制策略，每个时刻只允许一个事务运行，其他事务需等待当前事务完成。这种方式虽然简单，但无法充分利用系统资源，不适用于多用户环境，因为它们无法同时访问共享数据，降低了系统的并发性能。 2. 交叉并发方式：在单处理机系统中，事务通过轮流交叉执行来实现并行。尽管可以减少处理机的空闲时间，提高效率，但处理机资源仍然有限，且可能存在资源竞争和冲突。 3. 同时并发（Simultaneous Concurrency）：在多处理机环境中，每个处理器可以独立运行事务，多个事务能真正并行进行。这是理想的情况，但受限于硬件配置，需要复杂的并发控制机制来管理。 并发执行引发的问题主要包括数据不一致性，如丢失修改和不可重复读。丢失修改发生在两个事务并发读取并修改同一数据，其中一个事务提交后，另一个事务的修改被覆盖；不可重复读则指在一个事务内，同一个数据在不同时间点被其他事务修改后，该事务读取到的数据不同。 并发控制机制的任务包括： - 正确调度并发操作，确保事务按照预定的顺序执行，避免冲突。 - 保证事务的隔离性，确保每个事务看到的是一个隔离的数据库视图，不会受到其他事务的影响。 - 维护数据库的一致性，防止数据不一致现象发生。 例如，飞机订票系统的并发操作可能导致数据不一致，如事务T1先读取剩余票数为16，然后减去3，更新为13，此时如果事务T2也读取并减少票数，可能导致T1的修改被T2覆盖，最终A的值不再是12，这违反了事务的预期结果。 为了应对这些问题，DBMS采用诸如封锁、两段锁协议等并发控制技术，通过粒度控制（如行级或页级锁定）来管理和协调并发事务，确保在并发环境下的数据一致性和可靠性。这些机制是衡量一个DBMS性能的重要指标之一，对于保证数据库系统高效稳定运行至关重要。