"这篇PPT主要讲解了数据库技术中的死锁检测与处理技术,以及事务管理的基本概念和特性。"
在数据库系统中,死锁是一个关键的问题,它发生在两个或更多的事务相互等待对方释放资源而无法继续执行的情况。处理死锁通常有三种策略:
1. **锁超时**:这是最简单的处理方式,设置每个事务持有锁的超时时间。如果超过这个时间限制事务仍未完成,那么系统将强制释放该事务持有的锁,从而打破死锁。但这种方法可能导致事务的不一致性。
2. **死锁预防**:通过预设规则避免死锁的发生。例如,可以按照固定顺序获取资源,或者在事务开始前检查是否有可能形成循环等待,从而在事务执行之前就预防死锁。
3. **死锁检测与恢复**:系统定期检查是否存在死锁状态,一旦发现,则选择一个受害者事务进行回滚,使其释放所有资源,让其他事务可以继续执行。这种方法相对复杂,但能确保系统的稳定性。
事务管理是数据库系统的核心组成部分,它保证了数据的完整性和一致性。事务有以下几个关键概念:
1. **事务定义**:一个事务是一系列数据库操作的逻辑单位,这些操作要么全部执行,要么全部不执行,体现了事务的原子性。
2. **事务状态**:包括活跃、部分交付、交付、撤消和终止。从事务开始到结束,系统会监控其状态,确保其按照预期进行。
3. **事务特性**:事务具有四大特性,即原子性(Atomicity)、持久性(Durability)、隔离性(Isolation)和一致性(Consistency)。
- **原子性**:事务的操作是不可分割的,如果发生错误,事务的所有更改都会被撤销。
- **持久性**:一旦事务交付,其结果将永久保存,不受后续系统故障的影响。
- **隔离性**:事务的执行互不影响,防止脏读、不可重复读和幻读等问题。
- **一致性**:事务执行前后,数据库都处于一致状态,多个事务并发执行的结果等同于它们串行执行的结果。
为了实现这些特性,数据库管理系统(DBMS)采用了并发控制机制(如锁定、两阶段提交等)来维护隔离性,以及恢复机制来保证原子性、持久性和隔离性。
举例来说,考虑三个账户A、B和C的转账操作,如果并发执行,DBMS必须确保事务的正确性,即使在并发情况下也要保持转账操作的原子性和一致性。通过并发控制和恢复机制,可以确保即使在并发环境中,如T1从B转100到C,T2从B转50到A这样的操作,最终结果也能正确反映所有转账操作的执行。
死锁检测与处理技术以及事务管理是保证数据库系统稳定、可靠运行的关键,它们确保了数据的安全性和一致性。通过理解并掌握这些技术,可以更好地设计和优化数据库应用,防止可能出现的并发问题。