[计算机软件及应用]并发控制

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1、并发控制多用户数据库系统允许多个用户同时使用的数据库系统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主要特点表现为多个事务的并发执行并发执行交叉并发方式（InterleavedConcurrency）在单处理机系统中，事务的并行执行是这些并行事务的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，提高系统的效率并发执行事务的交叉并发执行方式并发执行并发执行通常比起串行执行有更高的效率。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，效率低；不能充分利用系统资源

2、，发挥数据库共享资源的特点；T1T2T3事务的串行执行方式并发执行带来的问题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的一致性DBMS必须提供并发控制机制并发控制机制是衡量一个DBMS性能的重要标志之一T1的修改被T2覆盖了！观察并发操作带来数据的不一致性实例[例1]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

3、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问题观察这种情况称为数据库的不一致性，是由并发操作引起的。在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随机的。若按上面的调度序列执行，甲事务的修改就被丢失。原因：第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改问题观察事务甲（T1）取A=15修改A=A-1写回数据库A=14事务乙T2取A=15修改A=A-1写回数据库A=14T问题观察：多种形式的不一致性并发操作带来的数据不一致性丢失修改（LostUpdate）不可重复读（Non

4、-repeatableRead）读“脏”数据（DirtyRead）记号R(x):读数据xW(x):写数据x1丢失修改两个事务T1和T2读入同一数据并修改，T2的提交结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。丢失修改（续）T1T2①R(A)=16②R(A)=16③A←A-1W(A)=15④A←A-1W(A)=15丢失修改2.不可重复读不可重复读是指事务T1读取数据后，事务T2执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果。不可重复读（续）不可重复读包括三种情况：(1)事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改，当事务T1再次读该数据时，得到与前一

5、次不同的值不可重复读（续）T1读取B=100进行运算T2读取同一数据B，对其进行修改后将B=200写回数据库。T1为了对读取值校对重读B，B已为200，与第一次读取值不一致T1T2①R(A)=50R(B)=100求和=150②R(B)=100B←B*2(B)=200③R(A)=50R(B)=200和=250(验算不对)不可重复读例如：不可重复读（续）(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发现某些记录神秘地消失了(3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务T2

6、插入了一些记录，当T1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）3.读“脏”数据读“脏”数据是指：事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘(工作区）事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被撤销这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的数据就与数据库中的数据不一致T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据读“脏”数据（续）T1T2①R(C)=100C←C*2W(C)=200②R(C)=200③ROLLBACKC恢复为100例如读“脏”数据T1将C值修改为200，T2读到C为200T1由于某种

7、原因撤销，其修改作废，C恢复原值100这时T2读到的C为200，与数据库内容不一致，就是“脏”数据总结一下并发操作会破坏数据不一致性并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行不受其他事务的干扰，从而避免造成数据的不一致性对数据库的应用有时允许某些不一致性，例如有些统计工作涉及数据量很大，读到一些“脏”数据对统计精度没什么影响，可以降低对一致性的要求以减少系统开销引导学生分析问题、定义问题DBMS对并发事务不同的调度可能会产生不同的结果。那么什么是正确性的标准呢？直观上：串行调度是正确的！执行结果等价于串行调度的调度也是正确的，称为

8、可串行化调度错误出现的原因产生这些错误的主要原因是由于违反了事务ACID中的四项原则，特别是隔离性原则。为保证事务并发执行