数据库并发控制深入解析：封锁协议与并发问题

"数据库原理-封锁协议小结(续)" 在数据库系统中，并发控制是确保多事务在共享资源时保持数据一致性与正确性的关键机制。本讲义主要围绕并发控制，特别是封锁协议进行了深入讨论。 并发控制概述： 并发控制有三种主要执行方式：事务串行执行、交叉并发方式和同时并发方式。串行执行方式虽然简单，但资源利用率低；交叉并发方式在单处理机系统中提高效率，但仍存在交错操作可能导致的问题；同时并发方式在多处理机系统中能实现真正并行，但对并发控制机制要求更高。 并发控制问题： 并发执行事务可能导致数据不一致性，包括丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。例如，在飞机订票系统的例子中，事务T1读取并更新A值，但在写回之前，事务T2也读取A并完成了更新，导致T1的修改被覆盖，这就是丢失修改问题。 封锁： 封锁是并发控制的一种常见方法，通过在事务中锁定特定资源来防止其他事务同时访问。封锁协议规定了事务何时获取锁以及何时释放锁，以确保数据的一致性。 封锁协议： 封锁协议通常分为多个级别，如一级封锁协议、二级封锁协议和三级封锁协议。这些协议逐步加强了对并发操作的限制，以减少数据不一致性的可能性。 活锁和死锁： 活锁是指事务因等待对方释放资源而无限期等待的状态，而死锁则是两个或更多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。解决这些问题通常需要检测和恢复策略，如超时机制和死锁检测算法。 两段锁协议： 两段锁协议规定，事务在修改数据前必须先获取锁，并且在事务完成（提交或回滚）后才释放所有锁。这样可以避免死锁，保证事务的可串行化。 封锁的粒度： 封锁粒度指的是锁定资源的大小，可以是单个记录、页面、表或整个数据库。更细粒度的封锁可以提供更高的并发性，但可能增加锁管理的复杂性。 Oracle的并发控制： Oracle数据库采用了一套高级的并发控制机制，包括行级锁定、多版本并发控制(MVCC)等，以支持高并发下的性能和数据一致性。 总结： 并发控制是数据库系统中的核心概念，通过封锁协议和其他机制，数据库管理系统能够有效地管理并发事务，防止数据不一致，确保事务的隔离性和数据库的一致性。封锁的粒度选择、锁协议的级别以及具体的并发控制策略都是设计高效并发数据库系统时需要考虑的关键因素。