数据库系统概论：并发控制与正确调度

"数据库系统概论是一门涵盖了数据库的基础、设计和系统层面的课程，强调理论与实践的结合。课程内容包括关系数据库、SQL、查询优化、数据理论、数据库设计、恢复技术、并发控制、安全性及完整性等。学生需要通过阅读教材、参考书和自我学习来掌握相关知识，并进行个人研究报告和集体项目。报告应涵盖技术问题、发展历史、关键技术、未来趋势和个人见解。集体项目要求使用Access或MySQL数据库，配合编程语言实现，同时提交软件、项目说明书和PPT演示。" 并发操作调度在数据库系统中扮演着至关重要的角色，因为不正确的调度可能导致事务的非串行化结果，进而引发数据不一致性和并发问题。正确的并发操作调度应该保证事务的隔离性、一致性和持久性，这是ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）原则的一部分。 1. **原子性**：事务的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不存在部分执行的情况。 2. **一致性**：事务执行前后，数据库保持一致性状态，即事务不会破坏数据的完整性规则。 3. **隔离性**：并发执行的事务看起来像是按某种次序顺序执行的，防止了脏读、不可重复读和幻读等并发问题。 4. **持久性**：一旦事务提交，其结果将永久保存，即使系统出现故障。 将所有事务串行化是一种保证正确性的方法，但效率低下，因此数据库系统通常采用并发控制技术，如**两阶段锁协议**、**多版本并发控制(MVCC)**、**乐观并发控制**等，允许在不影响数据正确性的前提下提高并发性能。 - **两阶段锁协议**要求事务在修改数据之前先获取锁，然后在事务结束时释放所有锁，确保没有死锁和数据不一致。 - **MVCC**允许多个事务同时读取同一数据，写操作创建新的数据版本，读操作始终看到一致性视图，无需锁定。 - **乐观并发控制**假设冲突较少，在事务提交时检查是否有冲突，如果有则回滚事务。 并发控制的关键在于调度策略，如**冲突可串行化**，确保任何并发调度的结果等价于某个串行调度，保证了正确性。此外，**死锁检测和避免**机制也是并发控制中的重要组成部分，用于防止事务陷入无法继续执行的状态。 在数据库恢复技术中，**日志记录**和**检查点**是确保数据一致性的重要手段。日志记录跟踪事务的所有操作，而检查点则用来标记系统状态，使得在系统崩溃后可以从检查点快速恢复。 在学习数据库系统概论时，了解这些理论知识的同时，还需要熟悉SQL语言、数据库设计方法（如ER模型转换为关系模型）、查询优化策略（如基于成本的优化和基于规则的优化），以及如何在实际项目中应用这些理论，例如通过编程实现数据库接口和事务管理。