数据库并发控制：冲突可串行化调度解析

"并发调度的可串行性(续)-数据库知识点" 并发控制是数据库系统中一个关键的概念，它确保在多个事务同时执行时，能够保持数据的一致性和完整性。这里我们重点关注“并发调度的可串行性”。 可串行化调度是并发控制的目标，它保证了即使事务并发执行，其效果等价于某个特定的串行执行顺序。如果一个调度Sc可以通过重新排列不冲突的操作而得到另一个可串行化调度Sc'，并且这个重排不会改变不同事务之间的冲突操作顺序，那么Sc就是冲突可串行化的。冲突操作指的是不同事务对相同数据的读写（Ri(x)与Wj(x)）以及写写（Wi(x)与Wj(x)）操作，这些操作不能随意交换。非冲突操作则可以自由调整执行顺序而不影响结果。 数据库系统通常采用两种主要的并发控制机制来实现可串行化调度：封锁机制和多版本并发控制（MVCC）。 1. 封锁机制：事务在访问数据之前先申请并获得封锁，以防止其他事务同时进行可能产生冲突的操作。根据封锁粒度的不同，有页级封锁、记录级封锁和行级封锁等。例如，读写锁定（Readers-Writers Locks）和两阶段锁定（2PL）策略。 2. 多版本并发控制：每个数据项都有多个版本，每个事务看到的是一个一致性的快照，即事务开始时的数据状态。这种方式允许读操作和写操作并发执行，如PostgreSQL和Oracle数据库中的实现。 数据库系统还涉及到其他重要概念： - 数据模型：数据模型是数据库设计的基础，包括概念模型（如E-R模型）、逻辑模型（如关系模型）和物理模型。它们分别对应现实世界、信息世界和机器世界，其中关系模型是最常见的逻辑模型，以二维表的形式表示数据。 - E-R模型：实体-关系模型用于描述实体、属性、码、联系等概念，通过E-R图可视化表达，便于理解和设计数据库。 - 关系数据模型：关系模型基于二维表格，包含关系、元组、属性等概念，并有完整性约束，如实体完整性（主键约束）、参照完整性和用户定义的完整性。 - 三级模式结构：数据库系统具有外模式、模式和内模式三层，提供数据的逻辑独立性和物理独立性，使得用户可以专注于应用层面的视图，而DBMS负责底层的存储和优化。 - 数据独立性：物理独立性保证了应用程序不受数据在磁盘上的存储方式影响，逻辑独立性则保证了应用程序不受数据库逻辑结构变化的影响。 - 二级映像功能：通过外模式到模式和模式到内模式的映射，实现了不同抽象层次之间的转换，保证了数据独立性。 数据库系统的设计和管理是一个复杂的过程，需要综合考虑性能、并发、安全性和完整性等多个方面。并发控制的可串行化调度是确保数据库正确性和一致性的重要手段，对于大型分布式系统尤其关键。