数据库事务与封锁机制详解

"数据库期末考试复习题库，涵盖了数据管理技术的发展阶段、数据库的基本特点、数据独立性、数据库系统的核心等内容。" 在数据库管理中，事务是执行一系列操作的基本单位，确保数据一致性的重要机制。在标题提及的"要求每个事务-lmi工具箱的讲解"中，提到了解决死锁的策略。死锁是数据库系统中常见的问题，当两个或多个事务互相等待对方释放资源而无法继续执行时，就发生了死锁。文中提到了三种解决死锁的方法： 1. 一次性锁定所有需求：事务在开始时就获取所有需要的锁，避免后续因添加新锁导致死锁。 2. 预先定义封锁顺序：所有事务都按照预设的顺序进行锁定，可以防止循环等待条件，从而避免死锁。 3. 死锁检测与恢复：允许死锁发生，然后系统检测到死锁后撤销代价较小的事务，释放其持有的锁，让其他事务得以继续。 封锁类型是事务管理的关键，主要有两种类型： 1. 排他锁（X锁）：事务拥有X锁后，只有该事务可以读取和修改数据，其他事务无法再对该数据加任何类型的锁，直到X锁被释放。 2. 共享锁（S锁）：拥有S锁的事务可以读取数据，但不能修改。其他事务可以再对数据加S锁，但不能加X锁，直到S锁被释放。 活锁则是一种特殊的情况，不同于死锁。活锁发生时，事务虽然没有达到死锁状态，但因为事务间的等待导致无法继续执行，如同被“冻结”。例如，事务T1封锁了数据R，事务T2请求封锁R并等待，当T1释放R后，T2得到锁，但接着又请求封锁R，形成无限循环，导致事务T2一直等待，这就是活锁现象。 数据库管理系统(DBMS)是数据管理的核心，它提供了数据独立性，即应用程序与数据的逻辑结构和物理结构之间的独立性。数据独立性分为逻辑独立性和物理独立性： - 逻辑独立性：当数据库的逻辑结构改变时，不影响应用程序，由DBMS负责映射转换。 - 物理独立性：数据库的实际存储方式改变时，不影响应用程序，这是因为DBMS会处理这种变化。 此外，数据库系统通过数据共享允许多个用户、多种应用和多种语言共享数据集合，同时减少数据冗余，提高数据的一致性，确保数据的安全性和可靠性。数据库系统的设计目标是提高数据的管理和使用效率，包括提高数据的独立性、逻辑结构的灵活性以及数据的并发访问能力。 数据库系统的发展经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段，其中数据库系统阶段的数据独立性最高。在这些阶段中，数据库系统不仅提供了数据结构化、数据独立性，还实现了数据冗余的小型化和易于扩充，以及统一的管理和控制。