数据库并发控制：意向锁详解

"数据库系统概论并发控制章节关于意向锁的介绍" 在数据库系统中，尤其是在多用户并发访问的环境中，确保数据的正确性和一致性至关重要。并发控制是数据库管理系统（DBMS）的关键功能之一，它使得多个事务能够在同一时间安全地执行而不会互相干扰。本资源主要介绍了并发控制中的意向锁机制，以及并发执行事务可能遇到的问题和解决方案。 11.1 并发控制概述 并发控制的主要任务是确保在多事务环境下，数据的存取和更新能够正确无误地进行，保证事务的隔离性，防止因并发操作导致的数据不一致。事务的隔离性是数据库一致性的重要保障，它要求一个事务的执行结果与该事务独立执行的结果相同，即使有其他事务同时执行。 11.2 封锁机制 封锁是实现并发控制的一种常见方法，通过锁定数据项来防止并发事务间的冲突。意向锁就是封锁机制的一个重要组成部分，它们用于表达一个事务对数据集的意图，而不是具体的数据行。 - 意向共享锁（Intent Share Lock，IS锁）：事务在打算读取一组数据行时申请IS锁，表示其没有修改数据的意图，仅用于共享访问。 - 意向排它锁（Intent Exclusive Lock，IX锁）：当事务准备写入或删除一组数据行时，会请求IX锁，表明其有独占这组数据的意图。 - 共享意向排它锁（Share Intent Exclusive Lock，SIX锁）：这是一种组合锁，表示事务既打算读取也打算写入一组数据行，介于IS锁和IX锁之间。 11.3 活锁与死锁 在并发执行中，活锁是指事务因等待对方释放资源而无限期地循环等待，而死锁则是两个或多个事务互相等待对方释放资源，导致所有事务都无法继续进行。DBMS通常包含预防和解决这两种情况的策略，如超时机制、死锁检测与恢复等。 11.4 并发调度的可串行性 为了确保并发执行的事务能够达到与串行执行相同的效果，DBMS需要保证事务调度的可串行性。这意味着，任何并发执行的事务序列应该与某个事务串行执行的序列等价，从而保证数据库的一致性。 11.5 两段锁协议 两段锁协议是确保事务隔离性和避免死锁的一种方法。根据协议，事务必须先获得所有需要的锁，然后在事务结束时一次性释放所有锁。这样可以保证在任何时候，事务只持有已获得的锁，避免了死锁的可能性。 11.6 封锁的粒度 封锁的粒度指的是锁定数据的范围，可以是单一的数据项，也可以是一行、一列或者整个表。粒度的选择影响并发性能和系统的开销，更细的粒度允许更高的并发，但可能导致更多的锁管理开销。 数据库系统通过意向锁和其他封锁机制，确保在并发环境下事务的安全执行，维持数据一致性，并避免活锁和死锁。理解这些概念对于设计高效、稳定的并发控制策略至关重要。