高级数据库技术：并发控制与一致性保障

高级数据库技术计算机科学系的PPT课件涵盖了丰富的数据库管理知识，主要聚焦在并发控制这一核心领域。首先，课程介绍了并发控制的概念，它是确保数据库在多用户环境下正确运行的关键机制。并发控制的目标包括： 1. **并发操作调度**：DBMS需要智能地安排事务的执行顺序，确保它们不会相互干扰，从而提高系统的整体效率。 2. **事务隔离性**：并发控制机制必须防止事务之间的不必要交互，比如事务T1看到的数据在事务T2修改后仍保持原样，这称为事务的隔离性。 3. **数据一致性**：避免数据不一致性问题，如丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。丢失修改发生在事务1的修改被事务2覆盖；不可重复读则表现为事务1无法重置到之前读取的数据状态；而读“脏”数据则是事务看到的是未提交的更新结果。 课程详细探讨了以下并发控制方法： - **封锁机制**：通过锁定数据来保护正在使用的资源，例如，行级锁定、页级锁定和范围锁定等，以防止并发冲突。 - **封锁协议**：如两段锁协议，它规定了获取和释放锁的规则，确保事务的正确执行。 - **活锁和死锁**：并发调度中的常见问题，活锁指等待资源的事务无法继续，死锁则是两个或多个事务相互等待对方释放资源而陷入僵局。 - **并发调度的可串行性**：确保并发执行的事务可以被重新排序为一个串行化的顺序，这样可以避免数据不一致性。 - **多事务执行方式**： - 事务串行执行：单线程模式，效率低但简单。 - 交叉并发：单处理机系统中的一种并发方式，提高效率。 - 同时并发：多处理机系统的理想选择，但受硬件限制，复杂并发控制策略需配合。 课程还举例说明了并发操作可能引发的数据不一致性问题及其解决方案，强调并发控制机制在维护数据库性能和数据完整性方面的重要性。这个PPT深入浅出地讲解了高级数据库技术中的并发控制理论与实践应用，适合计算机科学系学生学习和理解。