数据库并发控制：封锁类型相容矩阵解析

"数据库并发控制，封锁类型相容矩阵，串行执行与并行执行，数据不一致性，并发控制技术，封锁定义与种类" 在数据库系统中，为了保证多个事务在并发执行时的数据一致性，引入了并发控制机制。并发控制的主要目的是避免数据不一致性问题，如丢失修改、不能重复读和读“脏”数据。这些问题在并发环境中容易出现，如果没有适当的控制，可能导致事务的执行结果不符合预期，进而破坏数据库的一致性。 封锁是并发控制中常用的一种技术，它允许事务在操作数据对象前先申请锁。锁分为两种主要类型：排他锁（ Exclusive Locks，简称X锁）和共享锁（Shared Locks，简称S锁）。排他锁允许事务读取和修改数据，但不允许其他事务在此期间对数据进行任何操作。而共享锁仅允许事务读取数据，但不允许修改，允许多个事务同时持有S锁，实现读取数据的并发。 封锁类型相容矩阵展示了不同类型的锁之间如何相互作用。在这个矩阵中，X代表X锁，S代表S锁，而“–”表示没有加锁。如果某一行中的X对应列的Y表示事务T1对数据对象加了X锁，而T2试图加X锁，则请求不被满足（N），因为X锁不允许其他事务再加X锁；如果T2试图加S锁，则请求可以被满足（Y），因为S锁与S锁是相容的。类似地，S锁与S锁之间也是相容的，而没有加锁的状态与任何锁都是相容的。 并发控制还包括活锁和死锁的处理，活锁是指两个或多个事务都在等待对方释放资源，导致事务无法继续执行。死锁则是指两个或更多事务互相等待对方持有的资源，形成僵局。为了解决这些问题，通常会采用死锁检测算法和预防策略，比如两段锁协议，它规定事务必须先获取所有需要的锁，然后在解锁阶段释放所有锁，以避免死锁的发生。 封锁的粒度是另一个重要的概念，它指的是封锁的对象大小，可以是整个数据库、表、记录，甚至是数据项的一部分。更细的粒度可以提供更高的并发性，但可能增加管理锁的复杂性。 11.1并发控制概述中提到，事务执行有两种方式：串行执行和并行执行。串行执行虽然保证了数据一致性，但效率低；并行执行则可以充分利用系统资源，但需要并发控制来防止数据不一致性。 11.2封锁部分详细阐述了封锁机制的作用、种类以及其在并发控制中的应用。通过理解这些知识点，数据库管理员和开发者可以有效地设计和实施并发控制策略，确保在多事务环境下数据库系统的稳定性和数据完整性。