数据库系统概论：并发控制与正确的操作调度

"数据库系统概论课件-并发控制" 并发控制是数据库系统中的关键组成部分，确保多个事务在并行执行时能保持数据的一致性和事务的隔离性。本课件详细介绍了并发控制的各个方面，包括不同的事务执行方式、封锁机制、封锁协议、活锁与死锁、可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度以及并发控制的目标。 1. **并发控制概述** - 事务串行执行：每个时刻只有一个事务运行，确保无并发问题，但效率低下。 - 交叉并发方式：事务操作轮流交叉运行，提高了系统效率。 - 同时并发方式：多处理机环境下的理想方式，能真正并行运行事务，但实现复杂。 2. **并发执行的问题** - 并发可能导致数据不一致，如丢失修改、不可重复读和幻读等问题。 - 事务的隔离性：防止一个事务的操作影响到其他事务。 - 数据一致性：确保事务执行前后，数据库状态的正确性。 3. **封锁（Locking）** - 封锁是实现并发控制的一种方法，通过锁定数据项来防止并发冲突。 - 封锁协议规定事务在访问数据之前必须获取相应的锁，确保数据的互斥访问。 4. **封锁协议** - 不同的封锁协议（如读已提交、可重复读、序列化等）定义了事务何时获取和释放锁，以保证不同级别的隔离性。 5. **活锁与死锁** - 活锁：事务因等待对方释放资源而无限期等待，但事务并未终止。 - 死锁：两个或更多事务相互等待对方释放资源，形成僵局。 6. **并发调度的可串行性** - 可串行化调度是指并发事务的执行效果等价于某个事务串行执行的顺序。 - 通过检查事务调度是否满足可串行化条件，来避免并发问题。 7. **两段锁协议** - 两段锁协议规定事务必须先获得所有需要的锁，然后执行事务操作，最后解锁所有资源，确保了可串行化。 8. **封锁的粒度** - 封锁粒度：锁定的数据单位大小，可以是单个记录、页面或整个表，粒度越细，锁定的冲突越多，但并发性越好。 9. **并发控制机制的重要性** - 并发控制是数据库管理系统性能的关键指标，它确保并发操作不会破坏数据一致性。 通过理解并实施这些并发控制策略，数据库系统能够有效地管理并行事务，保证其正确性和数据的完整性，从而在多用户环境中提供高效且可靠的数据库服务。