数据库并发控制：封锁与并发调度

"数据库并发控制，包括并发控制的定义、数据不一致性问题、并发控制的主要技术如封锁，以及封锁的种类如排他锁和共享锁等。" 在数据库管理中，并发控制是至关重要的一个环节，它确保在多用户环境下，各个事务能够正确地、同步地访问数据，避免数据不一致性的情况发生。并发控制的目标是用正确的方式调度并发操作，使得每个用户事务的执行不会受到其他事务的干扰，以此保证数据库的一致性。 数据不一致性主要有三种类型： 1. 丢失修改：两个事务同时读取同一数据，各自进行修改，最后只有一个事务的修改被保存，导致另一事务的修改丢失。 2. 不能重复读：一个事务在不同时间读取同一数据，但看到的结果不同，因为另一个事务在这期间对数据进行了修改。 3. 读“脏”数据：一个事务读取到了另一个事务未提交的修改，如果那个事务最终回滚，那么读取的数据就是无效的。 并发控制采用的主要技术之一是封锁（Locking）。封锁是指事务在操作数据对象前，会先申请锁定，锁定后，事务对数据对象拥有一定的控制权，其他事务在锁释放前无法进行操作。封锁分为两种主要类型： 1. 排他锁（ Exclusive Locks，简称X锁）：允许事务T读取和修改数据，但不允许其他事务再对该数据加任何类型的锁，直到T释放锁，以此防止其他事务的读写操作。 2. 共享锁（Shared Locks）：允许事务只读取数据，不允许修改，多个事务可以同时持有共享锁，这意味着多个事务可以同时读取同一数据，但不允许写操作。 封锁的粒度（Granularity）也是考虑的重要因素，粒度可以是数据库、表、记录，甚至更细到数据页或字段。选择合适的粒度可以平衡封锁带来的并发性和系统开销。 除了封锁，还有其他并发控制方法，如时间戳（Timestamp）和乐观控制法。时间戳是根据事务启动的时间来决定其执行顺序，而乐观控制法假设事务冲突的可能性较小，通常在事务提交时才检查冲突，如果发现冲突则回滚事务。 在实际应用中，数据库系统会结合这些方法，设计出适应各种工作负载的并发控制策略，以确保在高并发环境下的数据完整性。理解并发控制的基本概念和技术对于数据库管理员和软件开发者来说至关重要，因为它直接影响到系统的性能和数据的可靠性。