数据库系统原理-第11章-并发控制ppt课件.ppt

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1、第11章并发控制问题的产生数据库是一个共享资源多用户数据库系统的存在，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问题的产生（续）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T1T2T3事务的串行执行方式问题的产生（续）(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行事务的并行操作轮流交

2、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，提高系统的效率事务的交叉并发执行方式问题的产生（续）(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本章讨论数据库并发控制是以单处理机系统为基础的，可以推广到多处理机的情况。问题的产生（续）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例子并

3、发操作带来的问题结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1.T1的修改被T2覆盖了！机票数量AA=16读读A=A-1A=A-1A=15A=15售票点售票点A=16A=16出售1出售1事务T1事务T2[例1]飞机订票系统中的一个活动序列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T1、T2两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，T1事务的修改就被丢失。原因：第4步中T2事务修改A并写回后覆盖了T事务的修改DBMS必须提供并发控制机制。并发控制机制衡量一个DBMS管理

4、系统性能的重要指标之一。11.1并发控制概述事务是并发控制的基本单位，保证事务的ACID特性是事务处理的重要任务。事务的ACID特性可能被遭到破坏的原因之一是事务对数据库的并发操作造成的。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并发控制概述（续）并发操作带来的数据不一致性丢失修改（LostUpdate）不可重复读（Non-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

5、的提交结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。上面飞机订票例子就属此类T1R(A)=16A=A-1W(A)＝15T2R(A)=16A=A-1W(A)＝15丢失修改：——修改时修改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。事务1事务2（验算不对）①t1.R(A)=50R(B)=100求和=150②t2.R(B)=100B←B×2W(B)=200③t3.R(A)=50R(B)=200求和=250不可重复读：事务1读取某一数据后，事务2对该数据做了修改

6、，事务1再次读时，得到与前一次不一样的结果。——两次读之间修改2.不可重复读不可重复读（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，得到与前一次不同的值(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（Ph

7、antomRow）事务1事务2①t1.R(C)=100C←C×2W(C)=200②t2.R(C)=200③t3.撤销C恢复为100读“脏数据”：事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘事务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——修改时读3.读“脏”数据并发操作存在的问题：1、丢失修改2、不可重复读3、读脏数据（修改时修改）（两次读之间修改）（修改时读）并发控制概述（续）产生上述三类数据不一致性的主

8、要原因是：－－由于并发操作破坏了事务的隔离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另一方面，对数据库的应用有时允许某些不一致性，如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，这时可以降低对一致性的要求以减少系统开销。并发控制概述（续）并发控制的主要技术封锁(Locking)时间戳(Timestamp