数据库并发控制：意向锁与多粒度封锁协议

"本文主要介绍了具有意向锁的多粒度封锁方法在数据库并发控制中的应用。这种方法通过特定的封锁和释放顺序，提升了并发性能并降低了系统开销。此外，还涵盖了并发控制的基本概念，包括数据不一致性问题以及解决这些问题的并发控制技术，如封锁、时间戳和乐观控制法。" 在数据库管理系统中，并发控制是确保多个事务同时执行时数据完整性的重要手段。具有意向锁的多粒度封锁方法是一种有效的策略，它遵循申请封锁自上而下、释放封锁自下而上的原则，旨在提高系统的并发度，同时减少因封锁操作带来的额外开销。 并发控制的目标是防止数据不一致性，如丢失修改、不能重复读和读“脏”数据。丢失修改是指两个事务同时修改同一数据，导致其中一个事务的修改被覆盖；不能重复读是指一个事务在不同时间读取同一数据得到不同的结果；而读“脏”数据则是事务读取到尚未提交的修改，这些修改可能因为事务回滚而不存在。 封锁是并发控制的一种主要技术，分为排他锁（X锁）和共享锁（S锁）。排他锁允许事务独占数据对象，防止其他事务进行读写操作；共享锁则允许多个事务同时读取数据，但不允许写操作。这两种锁的组合使用可以实现不同级别的并发访问控制。 多粒度封锁方法中的“意向锁”进一步增强了封锁机制。意向锁（Intent Locks）表明一个事务打算在更细粒度的对象（如行或页）上加锁，这样可以提前检测到潜在的冲突，避免了在低级别锁定的数据对象上加锁时才检测冲突的情况，提高了效率。例如，意向排他锁（IX）表示事务打算在某对象上加X锁，而意向共享锁（IS）表示事务打算加S锁。 在多粒度封锁中，事务通常从更高层次的对象（如表）开始申请锁，然后逐渐细化到更低层次的对象（如记录）。释放锁则相反，先释放低层次的对象，最后释放高层次的对象。这样的顺序有助于减少死锁的可能性，并优化并发性能。 总结来说，具有意向锁的多粒度封锁方法是数据库并发控制的关键技术之一，通过合理的封锁策略和顺序，既保证了数据的一致性，又提高了系统的并发处理能力。理解并有效应用这些概念对于构建高效、稳定的数据库系统至关重要。