并发控制与SQL:防止数据不一致的关键机制

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"并发控制带来的问题-sql并发控制" 在数据库管理系统(DBMS)中,并发控制是一个至关重要的概念,尤其在SQL环境下,它确保了多个用户同时访问数据库时数据的完整性和一致性。并发控制的主要目标是解决由多个事务并行执行可能导致的问题,如数据不一致性和事务的隔离性破坏。 并发控制的引入源于数据库作为一种共享资源,多个用户可能同时对它进行读写操作。在串行执行模式下,每个事务必须等待前一个事务完成才能开始,这会浪费大量资源。因此,采用并发执行可以提高系统的效率,允许在单处理机或多处理机环境下同时运行多个事务。然而,这种并发执行方式也带来了一系列挑战。 并发执行可能会导致以下问题: 1. 丢失修改:当两个事务T1和T2读取同一数据并分别修改,如果T2先提交,它的修改会覆盖T1的修改,使得T1的更新丢失。例如,在飞机订票系统中,两个售票点并发卖出同一航班的机票,但数据库中机票余额只减少了1,这就是丢失修改问题。 2. 不可重读读:一个事务在执行过程中多次读取同一数据,但读到的结果不同,因为其他事务在这期间修改了数据。这破坏了事务的隔离性,可能导致事务内部的逻辑错误。 3. 读“脏”数据:事务读取了另一个未提交事务的修改结果,如果该未提交事务最终被回滚,那么读取的数据就是无效的。 为了解决这些问题,DBMS需要实施并发控制机制。这一机制是DBMS性能评估的关键因素之一。其中,封锁是一种常见的并发控制方法,通过锁定特定资源来防止冲突,例如行级锁、页级锁或表级锁。封锁的粒度指的是锁定数据的范围,粒度越细,锁定的数据量越小,冲突可能性降低,但可能导致更多的锁管理开销。 此外,DBMS还采用两段锁协议来避免死锁和活锁,确保事务在某一阶段只能获取锁(第一阶段),在完成所有操作后释放所有锁(第二阶段)。活锁是指事务因等待对方释放资源而无限期等待的情况,而死锁则是多个事务相互等待对方释放资源,形成循环等待。 并发调度的可串行性是衡量并发执行是否等价于某个串行执行顺序的标准。如果一个并发调度与某个串行调度等价,那么它被认为是可串行化的,从而保证了事务的一致性。 SQL并发控制通过各种机制确保在多用户环境下数据的正确性和一致性,包括但不限于封锁、两段锁协议和可串行化调度。这些技术的合理应用对于构建高效且可靠的多用户数据库系统至关重要。