数据库并发控制：封锁类型详解

"数据库并发控制是数据库管理系统中的关键机制，旨在确保在多事务环境中数据的一致性和隔离性。本资源主要介绍了两种基本的封锁类型——排它锁（X锁）和共享锁（S锁），以及并发控制的相关概念和技术。" 在数据库并发控制中，封锁是一种常用的方法，用于管理事务对数据对象的访问权限。排它锁（X锁）和共享锁（S锁）是其核心机制。排它锁确保了数据对象的独占性，当事务T对数据A加了X锁后，只有T可以读取和修改A，其他事务无法进行任何类型的锁定，直至T释放锁。这种锁用于防止数据的并发修改，以维护数据的完整性。而共享锁则允许事务T读取A，同时也允许其他事务加S锁读取A，但不允许加X锁，防止了修改操作的并发执行。 并发控制的目的是解决多事务并行执行时可能出现的问题，如数据不一致性和事务的隔离性问题。事务串行执行虽然简单，但效率低下；交叉并发可以在单处理机上提高效率，但可能导致事务间的冲突；而同时并发是多处理机环境的理想选择，但需要更为复杂的并发控制机制来防止错误。 并发执行事务可能引发的数据不一致性问题包括丢失修改、不可重复读和幻读等。丢失修改是指两个事务对同一数据的修改相互覆盖，导致其中一个事务的更改被丢失。不可重复读是指在同一事务中，两次读取同一数据得到不同的结果，因为其他事务在这两次读之间对数据进行了修改。这些问题都需要通过并发控制机制，如封锁协议和两段锁协议来解决，以保证事务的隔离性和数据库的一致性。 11.3章节提到了活锁和死锁的问题，活锁是事务因等待对方释放资源而无限期等待的状态，而死锁则是多个事务相互等待对方持有的资源，形成循环依赖，导致所有事务都无法继续执行。数据库系统需要具备检测和解决这两种情况的能力，以避免系统停滞。 11.5章节的两段锁协议是解决并发控制问题的一种策略，要求事务必须分两个阶段进行锁定和解锁，即在事务的修改阶段获取所有需要的锁，在事务的提交阶段释放所有锁，以此避免死锁。 封锁的粒度是并发控制的另一个重要考虑因素，粒度可以是表级别的，也可以是更细粒度的行级别或页级别。粒度越小，锁定的数据量越少，可以提高并发度，但也可能增加锁竞争，反之亦然。 数据库并发控制是保证多事务环境下数据一致性和事务隔离性的关键技术，涉及多种机制和策略，如封锁类型、并发调度的可串行性、两段锁协议和封锁粒度的选择。理解并正确实施这些机制对于构建高效且可靠的数据库系统至关重要。