数据库系统概论第十一章：并发控制详解

"数据库系统概论(第4版)第十一章.ppt——深入探讨并发控制在数据库系统中的重要性和实施方法。" 并发控制是数据库管理系统中的核心组成部分，它确保了多用户环境下的数据库系统能够有效地运行，同时保证数据的一致性和完整性。本章节主要讨论了在并发环境下数据库操作所面临的问题以及解决这些问题的各种策略和技术。 首先，多用户数据库系统允许并发事务执行，例如飞机定票和银行系统，这些系统在同一时刻可能有数百个事务同时运行。并发执行提高了系统效率，但也引入了新的挑战。事务可以以三种基本方式执行： 1) **事务串行执行**：每次只有一个事务运行，这种方式虽然保证了数据一致性，但系统资源利用率低。 2) **交叉并发方式**：事务操作轮流交叉运行，虽然不是真正并行，但在单处理机系统中能减少处理机空闲时间。 3) **同时并发方式**：在多处理机系统中，多个事务可以真正并行运行，实现更高效率。 并发执行可能导致数据竞争，即多个事务同时访问相同数据，从而引发一致性问题。因此，数据库系统必须实施并发控制机制来防止这类问题。 本章主要涵盖了以下几个关键概念： 1. **并发控制概述**：并发控制的目标是正确调度并发操作，确保事务的隔离性和数据库的一致性。 2. **封锁**：一种常用的并发控制方法，通过锁定数据项阻止其他事务修改，以避免数据不一致。 3. **活锁和死锁**：活锁是事务无限期等待其他事务释放资源，而死锁是两个或更多事务互相等待对方释放资源，导致所有事务都无法继续执行。这两种情况都需要有效的检测和恢复机制。 4. **并发调度的可串行性**：衡量并发调度是否等价于某个串行调度，以保证事务的隔离性。 5. **两段锁协议**：一种保证事务并发执行时不会发生死锁的协议，分为获取锁阶段和释放锁阶段。 6. **封锁的粒度**：封锁的数据单位大小，粒度大（如表级锁定）降低冲突概率，但可能导致更大的锁定范围；粒度小（如行级锁定）增加冲突，但减少锁定资源。 通过理解这些概念和技术，数据库管理员和开发者可以设计和实现高效且可靠的并发控制策略，确保在多用户环境下的数据库系统性能和数据完整性。