数据库并发控制思维导图+大纲笔记

思维导图

大纲笔记

多用户数据库系统
- 定义
  - 允许多个用户同时使用的数据库系统
- 特点
  - 在同一时刻并发运行的事务数可达数百上千个
  - 多事务执行方式
    - 事务串行执行
    - 交叉并发方式
      - 单处理机系统
    - 同时并发方式
      - 多处理机系统
- 事务并发执行带来的问题
  - 产生多个事务同时存取同一数据的情况
  - 可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务隔离性和数据库的一致性
- 数据库管理系统必须提供并发控制机制
- 并发控制机制是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一
封锁
- 定义
  - 封锁就是事务T在对某一个数据对象操作之前，先向系统发出请求，对其加锁
- 基本封锁类型
  - 排它锁（写锁）：X锁
  - 共享锁（读锁）：S锁
- 锁的相容矩阵
  - Y=Yes,相容的请求
  - N:No，不相容的请求
- 作用
  - 封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术
活锁和死锁
- 活锁
  - 避免活锁
    - 先来先服务
- 死锁
  - 解决死锁方法
    - 死锁预防
      - 一次封锁法
      - 顺序封锁法
    - 死锁的诊断与解除
      - 超时法
      - 等待图法
并发调度的可串行性
- 可串行化调度
  - 可串行化调度
    - 多个事务的并发执行是正确的，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
  - 可串行性
    - 是并发事务正确调度的准则
    - 一个给定的并发调度，当且仅当它是可串行化的，才认为是正确调度
- 冲突可串行化调度
  - 冲突可串行化
  - 冲突操作
    - 不同的事务对同一数据的读写操作和写写操作
  - 冲突
    - 不能交换的动作
      - 同一事务的两个操作
      - 不同事务的冲突操作
并发控制概述
- 事务是并发控制的基本单位
- 并发控制的任务
  - 对并发操作进行正确调度
  - 保证事务的隔离性
  - 保证数据库的一致性
- 并发操作带来的数据不一致行包括
  - 丢失修改
    - 写-写
  - 不可重复读
    - 读-更新（插入、修改、删除）
    - 三种情况
      - 情况1
        
        事务1读取某一数据
        
        事务2对其做修改
        
        当事务1再次读该数据时，得到与前一次不同的值
      - 情况2
        
        读-删除
      - 情况3
        
        读-插入
      - 2、3称为幻影现象
  - 读'脏'数据
    - '脏'数据即不正确的数据，读到的数据是数据库的临时状态
      - 修改-读
- 记号
  - R(x):读数据x
  - W(x):写数据x
- 并发控制机制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户的执行不受其他事务的干扰，避免造成数据的不一致性
- 并发控制的主要技术
  - 封锁
  - 时间戳
  - 乐观控制法
  - 多版本并发控制
封锁协议
- 规则
  - 何时申请X锁或S锁
  - 持锁时间
  - 何时释放
- 三级封锁协议
  - 一级封锁协议
    - 解决问题
      - 丢失修改
    - 未解决问题
      - 可重复读
      - 不读'脏'数据
  - 二级封锁协议
    - 解决问题
      - 丢失修改
      - 读赃数据
    - 未解决问题
      - 不能保证可重复读
  - 三级封锁协议
    - 解决问题
      - 丢失修改、读赃数据、不可重复读
    - 未解决问题
      - 无
两段封锁协议
- 事务遵循两段封锁协议是可串行化调度的充分条件，不是必要条件
封锁的粒度