并发控制

简介: 并发控制.

1.为什么需要并发控制?

当多个用户操作同一数据时,如果不加以控制。可能会存取不正确的数据。破坏数据库的数据、数据库的一致性。

2.事务是并发控制的基本单位。

3.为了保证事务的隔离性以及一致性。数据库需要对并发操作进行正确的调度

4.并发操作的不正确调度带来的问题以及解决方案:

带来的问题 解释 解决方案
丢失修改 多个事务对同一数据对象的写操作,导致前一个事务的值被后一个事务的值覆盖 遵循一级封锁协议
不可重复读 事务在读取数据时,同时有事务操作了此数据。导致事务再一次读取时无法重现之前的值 遵循三级封锁协议
脏读 事务在读取数据时,由于某原因,数据被撤销。导致读到的值与数据库的值不一致 遵循二级封锁协议

5.并发控制的几种技术:

封锁、时间戳、乐观控制法、多版本并发控制。

6.两种封锁:

  • 写锁(X锁):当事务T对数据项加X锁时,只允许T对数据进行读取以及写操作。
  • 读锁(S锁):当事务T对数据项加S锁时,只允许事务读数据。

7.封锁协议:

  • 一级封锁协议:当事务需要对数据项进行写操作时,需要向系统申请该数据的X锁。直到事务结束,才能释放X锁。(解决了丢失修改)
  • 二级封锁协议:在一级封锁协议的基础上。增加了事务在读取数据时,需要向系统申请S锁,直到读完才能释放S锁。(解决了脏读)
  • 三级封锁协议:在一级封锁协议的基础上。增加了事务在读取数据时,需要想系统申请S锁,直到事务结束,才能释放S锁。(解决了不可重复读)

8.活锁以及死锁

  • 活锁:多个事务读取数据时,没有按照先来先服务的原则。导致某些事务永久处于等待状态。
  • 死锁:事务A对B加X锁。事务C对D加X锁。A需要D,C需要B。导致事务永远不能结束。陷入死锁。

9.死锁地预防:

  • 一次封锁法:要求每个事务一次将要使用的所有数据加锁,否则不能继续执行
  • 顺序封锁法:预先对数据对象规定封锁顺序,事务都按这个顺序实施封锁

10.死锁的诊断:

  • 超时法:一个事物等待时间超过了规定时限,就认为发生了死锁
  • 等待图法:每个结点表示正运行的事务,边表示事务等待情况,如果发现图中存在回路,则发生死锁

11.死锁的解除:

选择一个处理死锁代价最小的事务,将其撤销,释放其持有的锁,使其他事务得以继续运行

12.可串行化调度

多个事务并发执行是正确的,当且仅当其结果与按某一次序串行的执行这些事务时的结果相同,称这种调度策略为可串行化调度

13.可串行性是并发事务正确调度的准则。

14.两段锁协议:

  • 第一阶段:获得封锁,也成为扩展阶段,这一阶段事务可以申请获取任何数据项上的任何类型的锁,但不能释放任何锁
  • 第二阶段:释放封锁,也成为收缩阶段,这一阶段事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁,但不能申请任何锁。

15.事务遵循两段锁协议是可串行化调度的充分条件。冲突可串行化调度是可串行化调度的充分条件。

16.意向锁:

如果对一个节点加锁,则需要对它的上级加意向锁。

  • IS锁:后裔节点加了S锁。
  • IX锁:后裔节点加了X锁。
  • SIX锁:自己加了S锁,后裔节点加了X锁。

17.冲突可串行化: 一个调度,将任意两个相邻的不冲突操作交换位置。使操作后的序列 可串行化。

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