数据库并发控制

《数据库并发控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十一章数据库并发控制授课教师：王哲在多用户和网络环境下，数据库是一个共享资源，多个用户或应用程序同时对数据库的同一数据对象进行读写操作，这种现象称为对数据库的并发操作。显然并发操作可以充分利用系统资源，提高系统效率。虽然如此，但是如果对并发操作不进行控制会造成一些错误。飞机定票数据库系统银行数据库系统特点：在同一时刻并发运行的事务数可达数百个；对并发操作进行的控制称为并发控制。并发控制机制是衡量一个DBMS的重要性能指标之一。数据库的并发控制以事务为单位，通常使用封锁技术实现并发控制。对数据对象施加封锁，会带来活锁和死锁问题，并发控制机制必须提供适合数据

2、库特点的解决方法。本次课内容第一部分并发控制概述封锁机制活锁和死锁一、并发控制概述事务的ACID特性可能遭到破坏的原因之一是多个事务对数据库的并发操作造成的。为保证事务的隔离性和数据库的一致性，DBMS必须提供并发控制机制；并发控制机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1、不同的多事务执行方式(1)事务串行执行每个时刻只有一个事务运行，其他事务必须等到这个事务结束以后方能运行；不能充分利用系统资源，发挥数据库共享资源的特点；(2)交叉并发方式（InterleavedConcurrency）在单处理机系统中，事务的并行执行是这些并

3、行事务的并行操作轮流交叉运行；单处理机系统中的并行事务并没有真正地并行运行，但能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率；T1T2T3事务的串行执行方式事务的交叉并发执行方式(3)同时并发方式（simultaneousconcurrency）多处理机系统中，每个处理机可以运行一个事务，多个处理机可以同时运行多个事务，实现多个事务真正的并行运行；最理想的并发方式，但受制于硬件环境；本章讨论的并发控制技术以单处理机系统为基础；事务并发执行带来的问题：会产生多个事务同时存取同一数据的情况；若对并发操作不加控制，就可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务一致性和数据库

4、的一致性；2、并发操作可能产生的问题并发操作不加以限制，会产生数据不一致性问题，这种问题共有三类：1）丢失修改（LostUpdate）例1：假设某产品库存量为50，现在购入该产品100个，执行入库操作，库存量加100；用掉40个，执行出库操作，库存量减40；分别用T1和T2表示入库和出库操作任务。若同时发生入库（T1）和出库（T2）操作，这就形成并发操作。T1读取库存后，T2也读取了同一个库存；T1修改库存，回写更新后的值；T2修改库存，也回写更新后的值。此时库存为T2回写的值，T1对库存的修改丢失。如表所示，T1和T2的并发操作执行发生了“丢失修改”错误

5、。发生丢失修改的过程顺序任务操作库存量1T1读库存量502T2读库存量503T1库存量=50+1004T2库存量=50-405T1写库存量1506T2写库存量10例2：飞机订票系统中的一个活动序列；①甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A，设A=16；②乙售票点(乙事务)读出同一航班的机票余额A，也为16；③甲售票点卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回数据库；④乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回数据库结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1；2）读“脏数据”（dirtyread）当T1和T2并发执

6、行时，在T1对数据库更新的结果没有提交之前，T2使用了T1的结果，而在T2操作之后T1又回滚，这时引起的错误是T2读取了T1的“脏数据”。发生读“脏数据”的过程顺序任务操作库存量1T1读库存量502T1库存量=50+1003T1写库存量1504T2读库存量1505T2库存量=150-406T1ROLLBACK7T2写库存量103）不可重复读（Non-repeatableRead）当T1读取数据A后，T2执行了对A的更新，当T1再次读取数据A（希望与第一次是相同的值）时，得到的数据与前一次不同，这时引起的错误称为“不可重复读”。发生“不可重复读”的过程顺序任

7、务操作库存量A入库量B1T1读A=50501002T1读B=1003T1求和=50+1004T2读B=100505T2执行B=B*46T2回写B=400504007T1读A=50508T1读B=4004009T1求和=450（验算不对）三类不可重复读：事务1读取某一数据后：1.事务2对其做了修改，当事务1再次读该数据时，得到与前一次不同的值。2.事务2删除了其中部分记录，当事务1再次读取数据时，发现某些记录神密地消失了。3.事务2插入了一些记录，当事务1再次按相同条件读取数据时，发现多了一些记录。后两种不可重复读有时也称为幻影现象（phantomrow）并

8、发操作之所以产生错误，是因为任务执行期间相互干扰造成的。当将任务定