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