"数据库并发控制中的冲突可串行化调度"
在数据库系统中,当多个事务并发运行时,为了确保数据的一致性和完整性,需要采取并发控制策略。冲突可串行化调度是其中的一种重要机制,它涉及到事务的并发操作以及如何避免数据不一致性。
事务是并发控制的基本单元,一个事务可能包含多个操作。在并发操作中,冲突操作主要包括读-写冲突(Ri(x)与Wj(x))和写-写冲突(Wi(x)与Wj(x))。这些冲突操作如果顺序调整,可能会导致事务的结果发生改变。例如,在飞机订票系统的场景中,两个售票点并发操作可能导致航班余额计算错误,这就是并发操作引发的不一致性问题。
并发操作可能导致的不一致性主要有三种:丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。丢失修改指的是一个事务的修改被另一个事务的修改覆盖,使得第一个事务的修改丢失;不可重复读是指事务在不同时间读取同一数据得到不同结果;读“脏”数据是指事务读取了未提交的临时数据,之后该数据被回滚,导致事务读取了无效信息。
为了解决这些问题,数据库管理系统(DBMS)采用并发控制技术,如封锁(Locking)、时间戳(Timestamp)和乐观控制法。其中,封锁是最常用的方法,它通过加锁来控制对数据对象的访问。封锁分为排它锁(X锁)和共享锁(S锁)。
排它锁,也叫写锁,允许事务读取和修改数据,但阻止其他事务对同一数据对象加任何类型的锁,直到该事务释放锁。共享锁,又称为读锁,允许事务读取数据但不允许修改,其他事务可以加读锁继续读取,但不能加写锁。这样的机制可以保证在读取数据时不会出现写操作,从而防止不可重复读和读“脏”数据的问题。
为了实现冲突可串行化调度,DBMS需要设计一种调度方式,即使在交换非冲突操作的顺序后,也能保证结果与串行执行相同。这样的调度能够避免并发操作带来的不一致性,同时保持事务的隔离性和一致性。
总结来说,冲突可串行化调度是数据库并发控制的关键技术,通过封锁机制和适当的调度策略,确保事务的并发执行不会破坏数据的一致性,从而维护数据库的正确性和稳定性。在实际的数据库系统中,如Oracle、MySQL等,都会采用类似的并发控制策略来保障事务处理的正确性。