数据库系统概论：并发控制与封锁协议解析

"数据库系统概论课件关于封锁协议的小结，主要探讨了并发控制、封锁、封锁协议、活锁和死锁以及并发调度的可串行性等概念。" 在数据库系统中，封锁协议是确保事务并发执行时正确性的关键机制。本课件主要总结了封锁协议的三级体系，并讨论了不同协议之间的主要区别。封锁协议的核心是规定事务在何时可以申请锁定资源以及何时应该释放锁，以此来避免并发操作导致的数据不一致。 11.2封锁部分介绍了封锁的概念，它是为了防止多个事务对同一数据进行并发操作而采取的一种手段。事务在进行读写操作前需要先申请封锁，以确保在同一时间内，只有该事务可以访问特定的数据项。 11.3封锁协议中，通常分为一级、二级和三级封锁协议。一级协议要求事务在修改数据前获取封锁，只防止丢失更新。二级协议在此基础上增加了对读操作的封锁，防止不可重复读。三级协议进一步确保了事务的串行化，防止幻读现象发生。这些协议通过限制事务持锁的时间，确保了数据的正确性。 11.4活锁和死锁是并发控制中可能出现的问题。活锁是指两个或更多事务因相互等待对方释放资源而无法继续执行的情况。死锁则是指事务之间形成循环等待，每个事务都在等待其他事务释放资源，导致整个系统停滞。为了解决这些问题，数据库管理系统采用了超时、回滚和资源预分配等策略。 11.5并发调度的可串行性是评估并发控制是否有效的一个标准，它要求并发执行的结果与某个串行执行的事务序列结果相同。为了达到可串行性，可以采用两段锁协议（11.6），该协议将事务的操作分为两个阶段：加锁阶段和解锁阶段，确保了在解锁阶段不会有新的锁定请求，从而避免了死锁。 11.7封锁的粒度指的是封锁资源的大小，可以是单个记录、页面、表或者更大范围。粒度的选择影响了并发度和系统开销，粒度越细，并发度越高，但锁定和管理的开销也越大。 11.8小结部分回顾了并发控制的重要性，强调了事务并发执行时必须保证数据的一致性和隔离性，以及并发控制机制在数据库管理系统中的关键地位。 封锁协议是数据库并发控制的核心，通过不同的封锁级别和策略，确保了多个事务并行执行时数据的完整性和一致性。在设计和实现数据库系统时，合理选择封锁协议和粒度，以及有效地处理活锁和死锁，对于提升系统的并发性能和保证数据安全性至关重要。