数据库并发控制详解：封锁协议与并发问题

"这篇讲义主要讨论了数据库原理中的封锁协议，重点在于理解并发控制的重要性以及不同级别的封锁协议如何防止数据不一致性。" 在数据库系统中，封锁协议是并发控制的关键技术，它确保了在多事务环境下数据的正确性和一致性。讲义中提到了三级封锁协议，它们的主要区别在于对事务操作的锁定时机和解锁策略，以此来避免并发操作导致的数据异常。 1. **并发控制概述** 并发控制是为了保证在多个事务并行执行时，数据的完整性和一致性不受影响。讲义列举了三种事务执行方式：事务串行执行、交叉并发方式和同时并发方式。串行执行虽然简单但效率低，而同时并发则最大化利用资源，但需要更复杂的控制机制。 2. **并发控制的问题** 并发执行事务可能导致数据不一致，如丢失修改、不可重复读和读脏数据等问题。例如，在飞机订票系统中，如果两个事务同时操作同一张机票，可能会导致某次修改被覆盖，造成数据丢失。 3. **封锁协议** - **丢失修改**：一个事务的更新被另一个事务的更新覆盖，导致前者的更改丢失。 - **不可重复读**：同一个事务在不同时间读取同一数据，结果不一致。 - **读脏数据**：事务读取了另一事务未提交的修改，如果该事务回滚，读取到的数据就是无效的。 4. **封锁（Locking）** 封锁是并发控制的一种方法，通过在事务操作数据时申请封锁，阻止其他事务在同一时段对同一数据进行操作。封锁协议规定了事务何时申请封锁、何时释放，以防止上述问题发生。 5. **两段锁协议（Two-Phase Locking Protocol）** 这种协议要求事务分为两个阶段：锁定阶段和解锁阶段。在锁定阶段，事务可以申请并持有锁，但在解锁阶段，事务只能释放锁，不能再申请新的锁。这样可以确保所有锁在事务结束时都会被释放，从而避免死锁。 6. **封锁的粒度** 封锁的粒度指的是锁定数据的单位，可以是单个记录、一组记录或者整个表。粒度的选择影响系统的并发度和性能，粒度越细，冲突可能性越大，但并发度更高；反之，粒度越大，冲突减少，但并发度降低。 7. **Oracle的并发控制** Oracle数据库采用了一些特定的并发控制机制，包括行级锁定、多版本并发控制（MVCC）等，以适应不同的应用场景并优化性能。 封锁协议是确保数据库并发操作正确性的核心机制，通过理解并应用不同的封锁策略和协议，可以在多事务环境下保证数据的一致性和完整性。