数据库并发控制：死锁预防与两段锁协议详解

在《数据库原理讲义》的第八章中，详细探讨了并发控制在数据库系统中的重要性。本章节首先介绍了并发控制的三种基本执行方式：事务串行执行、交叉并发和同时并发。串行执行方式确保了事务的单一性，但效率较低；交叉并发适用于单处理机系统，提高了资源利用效率；而同时并发则是多处理机环境的理想选择，但受限于硬件条件。 并发执行带来了一系列问题，主要涉及数据的一致性和隔离性。例如，丢失修改（Lost Update）是指事务T1对数据的修改被其他事务T2后续的操作覆盖，导致数据不一致。另一个问题是不可重复读（Non-repeatable Read），即事务在两次读取同一数据时得到不同的结果，这可能是由于其他并发事务的更新。还有读“脏”数据（Dirty Read），即事务看到的数据包含了尚未提交的更改，这可能导致不一致的视图。 为了应对这些问题，数据库管理系统（DBMS）引入了并发控制机制，其核心任务包括正确调度并发操作、确保事务的隔离级别以及维护数据库的一致性。常用的并发控制方法有封锁协议，如一次封锁法和顺序封锁法，它们通过限制对数据的并发访问来防止死锁和活锁的发生。 一次封锁法允许事务一次性获取它所需要的全部锁，避免了死锁的可能，但可能会导致长时间的等待。顺序封锁法则按照一定的顺序分配锁，降低了并发性，但提高了并发调度的灵活性。 Oracle数据库的并发控制是这一主题的另一重点，它采用了复杂的策略来平衡并发控制的效率和事务的响应时间。通过两段锁协议，数据库在事务开始时先获取所有必要的锁，在事务执行过程中释放部分锁，最后在提交时再确认所有的锁都已经获得。 封锁的粒度也是一个关键概念，它决定了锁定数据的范围，常见的粒度包括行级锁和表级锁。选择合适的粒度有助于减少锁定冲突，提高并发性能。 总结来说，数据库并发控制是数据库管理系统的核心组成部分，它通过各种方法和协议确保数据的一致性和事务的隔离性，从而避免数据不一致性问题，如丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。理解这些概念对于设计和优化数据库系统至关重要。