时间戳和乐观控制法并发控制技术
时间戳和乐观控制法并发控制技术
不加锁的并发控制1. 时间戳的并发控制调度并发事务的时间戳方法给每个事务分配一个全局惟一的时间戳。
时间戳的值产生了一个精确的顺序,事务按照该顺序提交给DBMS。
时间戳必须有两个特性:惟一性和单调性.惟一性保证不存在相等的时间戳值,单调性保证时间戳的值是一直增长的。
同一事务中所有的数据库操作(读和写)都必须有相同的时间戳。
DBMS按照时间戳顺序执行冲突的事务,因此保证了事务的可串行化。
如果两个事务冲突,通常终止其中一个,将其回滚并重新调度,赋予新的时间戳。
存储在数据库中的每个值都要求两个附加的时间戳域:一个是该域最后一次读的时间,另一个是最后一次更新的时间.因此时间戳增加了内存需求和数据库的处理开销.因为有可能导致许多事务被终止,重新调度和重新赋予时间戳,时间戳方法一般需要大量的系统资源.2. 乐观的并发控制乐观方法基于这样的假设,数据库操作的大部分都不会发生冲突.乐观方法不要求锁定.作为替换,事务不受限制地被执行,直到它被提交.便用乐观方法,每个事务经过两个或者三个阶段,它们是读、确认、写。
(1) 读阶段,事务读取数据库,执行需要的计算,并对一个私有的数据库值的副本进行更新.事务的所有更新操作都记录在一个临时更新文件中,该文件将不会被剩下的其他事务访问.(2) 确认阶段,对事务进行确认以保证所做的修改不会影响数据库的完整性和一致性.如果确认检查是肯定的,事务进入写阶段;如果确认检查是否定的,则事务回滚,重新启动,所做的修改被抛弃.(3) 写阶段,所做的修改被永久地写入到数据库中.乐观方法对于大多数只有较少更新事务的查询数据库系统来说是可以接受的.3. 三种并发控制方法的比较在存储空间上的比较:(1)封锁:锁使用的空间与封锁对象个数成正比.(2)时间戳:每个数据库对象的读时间和写时间都需要空间,不管是否当前被访问.(3)乐观:需要保存事务操作的临时副本.其中时间戳和乐观方法可能使用空间稍微多一些,因为他们需要记录最近提交事务的某些访问,而封锁不需要.是否推迟事务的比较:(1)封锁推迟事务但避免了回滚,而时间戳和乐观方法不推迟事务,但会导致事务回滚,而这是推迟的一种更严重的形式,并且也浪费资源.(2)如果事务之间相互影响较低,时间戳和乐观方法都不会导致太多的回滚,而封锁不管相互影响如何,系统开销相同.(3)时间戳比乐观方法更早地捕获问题.。
数据库事务的隔离级别与并发控制
数据库事务的隔离级别与并发控制在数据库管理系统中，事务的隔离级别和并发控制是确保数据完整性和一致性的重要手段。
隔离级别定义了事务之间的可见性，而并发控制则管理并发执行事务的方式。
本文将详细介绍数据库事务的隔离级别和并发控制。
一、事务的隔离级别1. 未提交读（Read Uncommitted）未提交读是最低的隔离级别，事务对其他事务所做的修改可以立即可见。
这会导致脏读（Dirty Read）问题，即读取到了尚未提交的数据，容易造成数据不一致。
2. 提交读（Read Committed）提交读是较低的隔离级别，事务只能读取已经提交的数据。
这避免了脏读，但可能会导致不可重复读（Non-Repeatable Read）问题，即在同一个事务中，两次读取同一个数据的结果不一致。
3. 可重复读（Repeatable Read）可重复读是较高的隔离级别，事务在执行期间多次读取同一个数据得到的结果是一致的。
这避免了脏读和不可重复读，但可能会导致幻读（Phantom Read）问题，即在同一个事务中多次执行相同的查询，结果集却发生了变化。
4. 串行化（Serializable）串行化是最高的隔离级别，事务串行执行，保证了数据的完全一致性。
但这会导致并发性能降低，因为每次只有一个事务能够同时执行。
二、并发控制的方法1. 锁机制锁机制是最基本的并发控制方法之一，通过给数据或资源加锁来实现对并发访问的控制。
常见的锁类型有共享锁和排它锁，共享锁允许多个事务并发读取数据，而排它锁则只允许一个事务独占访问数据。
2. 并发控制算法并发控制算法包括多版本并发控制（MVCC）、时间戳排序和两段锁协议等。
这些算法通过在数据中维护版本信息、时间戳或锁状态来实现事务的并发控制。
不同的算法适用于不同的场景，具体的选择需要根据实际需求和性能考虑。
3. 乐观并发控制乐观并发控制是一种无锁的并发控制方法，通过版本号或时间戳等机制来检测并发冲突并解决。
软件开发中的并发控制问题
软件开发中的并发控制问题在软件开发中，不可避免地会遇到并发控制问题。
并发控制是指多个程序同时访问共享资源时可能发生的冲突情况，如数据竞争、死锁等。
这些问题会对系统的正确性和性能造成负面影响，因此在软件开发中需要仔细处理并发控制问题。
1. 并发控制的基本概念在软件开发中，同时访问共享资源的程序称为并发程序。
共享资源可以是变量、对象、文件、数据库等。
为了保证并发程序的正确性，必须采取一些措施防止并发访问导致数据不一致或者程序出现死锁等问题。
并发控制涉及以下几个概念：1. 锁：是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。
锁可以分为共享锁和排他锁。
共享锁允许多个进程同时访问资源，但是不能进行写操作。
排他锁是一种互斥锁，只允许一个进程访问资源。
2. 事务：是一组操作的集合，作为一个单一的逻辑工作单元进行处理。
事务具有ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）。
事务的目的是确保一组操作被连续地执行，或者在发生错误时回滚到原始状态。
3. 死锁：是指两个或多个进程互相等待而无法继续执行的情况。
死锁是并发控制的一个严重问题，可以导致系统崩溃或者长时间停滞。
2. 并发控制方法在软件开发中，有多种方法可以处理并发控制问题。
以下是其中的一些方法：1. 锁机制：使用锁来保护共享资源免受竞争和冲突。
锁分为乐观锁和悲观锁。
乐观锁通过版本号或时间戳等方式避免资源的竞争和冲突，而不是直接阻塞访问。
悲观锁通过直接阻塞其他访问来保证资源的可用性和正确性。
悲观锁包括共享锁、排他锁等。
2. 事务机制：事务机制可以确保一组操作被连续地执行或者在发生错误时回滚到原始状态。
事务机制通常在数据库管理系统等领域中使用，可以避免数据不一致和死锁等问题。
3. 信号量机制：信号量是一种计数器，用于控制同时访问共享资源的数量。
信号量可以使用P、V操作来进行锁定和解锁。
4. 读写锁机制：读写锁是一种特殊的锁机制，旨在优化读操作和写操作的并发。
读操作可以共享锁，多个线程同时持有读锁进行读操作。
乐观锁字段类型
乐观锁字段类型【原创版】目录1.乐观锁的定义2.乐观锁的字段类型3.乐观锁的应用场景4.乐观锁的优缺点正文1.乐观锁的定义乐观锁，又称为“乐观并发控制”，是一种用于数据库管理系统中的并发控制技术。
它是基于数据冲突的可能性较低这一前提，因此在数据处理过程中不加锁，只在提交数据更新时进行冲突检测。
如果检测到冲突，则拒绝提交。
这种方式可以有效减少锁的使用，提高数据库的并发性能。
2.乐观锁的字段类型乐观锁通常涉及两个字段：版本号和时间戳。
版本号：每个数据记录在创建或更新时，都会自动增加一个版本号。
版本号可以确保同一条数据记录在多次更新后，其版本号保持递增。
当多个事务同时更新同一条数据时，先检查版本号是否一致，如果一致则更新成功并将版本号加一，如果不一致则更新失败。
时间戳：时间戳可以记录数据变化的时间，用于在冲突检测时判断哪个事务更优先。
当事务 A 和事务 B 同时更新同一条数据时，先比较它们的时间戳，时间戳更早的事务被认为是更优先的，可以成功更新数据。
3.乐观锁的应用场景乐观锁主要应用于以下场景：- 多个事务同时更新同一条数据，但数据更新的内容不同。
- 多个事务同时更新同一条数据，但数据更新的内容相同，只是更新的时间不同。
在这些场景下，乐观锁可以有效减少锁的使用，提高数据库的并发性能。
4.乐观锁的优缺点优点：- 减少锁的使用，提高数据库并发性能。
- 降低事务之间的耦合度，简化事务管理。
缺点：- 在高并发场景下，冲突检测的性能开销较大。
- 冲突检测的逻辑复杂，可能导致维护困难。
总之，乐观锁是一种基于数据冲突可能性较低前提的并发控制技术。
通过使用版本号和时间戳两个字段，可以在数据更新时进行冲突检测，从而减少锁的使用，提高数据库的并发性能。
然而，在高并发场景下，乐观锁的性能开销和维护成本也相应增加。
数据库并发控制例题
数据库并发控制例题摘要：一、数据库并发控制概述1.并发控制的目的2.并发控制的手段二、数据库并发控制的原理1.封锁技术2.时间序列控制3.乐观控制三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题2.时间序列控制例题3.乐观控制例题四、例题总结与展望正文：一、数据库并发控制概述在数据库系统中，为了提高系统的并发性能和事务处理能力，需要对多个事务同时访问共享数据进行控制，这就是数据库并发控制。
并发控制的主要目的是保证数据的一致性和完整性，防止数据冲突和脏读等现象。
实现并发控制的手段主要有封锁技术、时间序列控制和乐观控制等。
二、数据库并发控制的原理1.封锁技术：封锁技术是一种广泛应用于数据库并发控制的方法，通过对数据对象加锁来防止多个事务同时对同一数据进行修改，从而保证数据的一致性。
2.时间序列控制：时间序列控制是根据事务执行的时间顺序来控制并发访问。
该方法通过为事务分配优先级，按照优先级顺序执行事务，从而避免冲突。
3.乐观控制：乐观控制是一种基于事务提交前对数据所做的修改进行检测的方法。
事务在执行修改操作时，不加锁，而是在提交时检测是否与其他事务产生冲突，若检测到冲突，则回滚事务并重新执行。
三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题：假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2，T1 正在对数据A 进行修改，此时T2 也要对数据A 进行修改。
通过封锁技术，可以为数据A 加锁，使得T2 在T1 完成修改前无法对数据A 进行修改，从而避免冲突。
2.时间序列控制例题：假设一个数据库系统中有三个事务T1、T2 和T3，它们的优先级顺序为T1 > T2 > T3。
通过时间序列控制，可以按照优先级顺序执行事务，首先执行T1，然后执行T2，最后执行T3。
这样可以避免优先级较低的事务与优先级较高的事务产生冲突。
3.乐观控制例题：假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2，T1 正在对数据A 进行修改，此时T2 也要对数据A 进行修改。
乐观锁原理
乐观锁原理乐观锁是一种用于并发控制的机制，它通过乐观地认为并发冲突不会发生来实现并发控制。
在数据库中，乐观锁是通过版本号或时间戳来实现的。
当多个用户同时对同一数据进行读写操作时，乐观锁会通过比较版本号或时间戳来判断数据是否被修改，从而避免数据的错误覆盖和丢失。
乐观锁的原理是在读取数据时，先获取数据的版本号或时间戳，并在写入数据时将版本号或时间戳一并提交。
当其他用户尝试对同一数据进行修改时，系统会比较其提交的版本号或时间戳与数据库中的版本号或时间戳，如果一致则表示数据未被修改，可以进行操作；如果不一致则表示数据已被修改，需要进行相应的处理，如提示用户重新操作或者自动合并数据。
乐观锁的优点是可以提高系统的并发性能，因为它不会对数据进行加锁，而是通过版本号或时间戳的比较来实现并发控制，从而减少了锁竞争的情况。
同时，乐观锁也可以减少数据库的死锁情况，因为它不会对数据进行加锁，减少了数据库的锁等待时间。
然而，乐观锁也存在一些缺点。
首先，乐观锁需要在数据表中增加版本号或时间戳字段，从而增加了数据表的存储空间；其次，乐观锁需要对数据进行额外的比较操作，从而增加了系统的开销；最后，乐观锁无法解决所有的并发冲突情况，如更新丢失和数据覆盖等问题。
在实际应用中，乐观锁通常与悲观锁结合使用，根据业务场景的不同选择合适的并发控制机制。
乐观锁适用于读操作频繁、写操作较少的场景，如新闻、博客等；而悲观锁适用于写操作频繁的场景，如库存管理、订单处理等。
总之，乐观锁是一种高效的并发控制机制，通过版本号或时间戳的比较来实现并发控制，提高了系统的并发性能，减少了数据库的死锁情况，但也需要注意其增加了数据表的存储空间和系统的开销，以及无法解决所有的并发冲突情况。
在实际应用中，需要根据业务场景的不同选择合适的并发控制机制，以提高系统的性能和稳定性。
乐观锁用法
乐观锁用法乐观锁是一种并发控制机制，用于在多个用户同时访问共享资源时保证数据的一致性和完整性。
乐观锁的核心思想是乐观地假设并发访问不会造成数据冲突，只有在真正发生冲突时才会进行处理。
在实际应用中，乐观锁通常用于数据库和分布式系统的数据更新操作，通过版本号、时间戳等方式来实现并发控制和冲突检测。
下面，我们将详细介绍乐观锁的用法和实现原理。
一、乐观锁的用法1. 版本号控制乐观锁常用的一种方式是通过版本号控制。
在数据库表中增加一个版本号字段，每次更新数据时都会更新版本号。
在读取数据时，将版本号一同读取出来，当数据被更新时，比较当前版本号与读取时的版本号是否一致，若一致则允许更新，否则拒绝更新并执行冲突处理。
2. 时间戳控制另一种常见的乐观锁实现方式是通过时间戳控制。
在数据表中增加一个时间戳字段，记录数据被修改的时间。
在更新数据时，将旧时间戳与当前时间戳进行比较，若相同则允许更新，否则拒绝更新并执行冲突处理。
时间戳控制可以精确到毫秒级，适用于对并发访问要求较高的场景。
3. CAS（Compare And Swap）操作CAS是一种原子性操作，通过比较并交换值来实现并发控制。
在Java中，可以使用Atomic包下的类来进行CAS操作。
在乐观锁中，通过使用CAS操作来比较并更新数据，当数据被其他线程修改时，CAS操作会失败，此时可以根据失败的情况执行相应的冲突处理逻辑。
二、乐观锁的实现原理乐观锁的实现原理主要基于并发控制和冲突检测，其目标是确保数据的一致性和完整性。
1. 并发控制乐观锁的并发控制是通过版本号、时间戳等方式来实现的。
每次更新数据时，都会比较当前版本号或时间戳与读取时的版本号或时间戳是否一致，从而判断数据是否被其他用户修改过。
若一致，则允许更新；若不一致，则拒绝更新。
通过并发控制可以有效地避免数据冲突和脏数据的产生。
2. 冲突检测乐观锁通过冲突检测来发现数据更新时的冲突情况。
当更新数据时，会先读取当前版本号或时间戳，并在更新时验证其是否一致。
并发控制的方法
并发控制的方法
并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，保证数据一致性和完整性的一种技术。
下面介绍几种常见的并发控制方法。
1. 乐观并发控制
乐观并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，先不加锁，而是在提交操作时检查是否有冲突。
如果有冲突，则回滚事务，重新尝试。
这种方法适用于并发冲突较少的场景，能够提高并发性能。
2. 悲观并发控制
悲观并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，先加锁，保证每个用户或进程的操作互不干扰。
这种方法适用于并发冲突较多的场景，能够保证数据的一致性和完整性。
3. 两阶段锁
两阶段锁是指在执行事务时，先获取所有需要的锁，然后执行操作，最后释放所有锁。
这种方法能够保证数据的一致性和完整性，但是会降低并发性能。
4. 时间戳并发控制
时间戳并发控制是指在每个事务开始时，给事务赋予一个时间戳，每个数据项也有一个时间戳。
在执行操作时，比较事务时间戳和数据项时间戳，如果事务时间戳早于数据项时间戳，则执行操作，否则回滚事务。
这种方法能够保证数据的一致性和完整性，但是会增加系统开销。
5. 多版本并发控制
多版本并发控制是指在每个数据项中存储多个版本，每个版本有一个时间戳。
在执行操作时，选择最新的版本进行操作。
这种方法能够提高并发性能，但是会增加系统开销。
以上是几种常见的并发控制方法，不同的方法适用于不同的场景，需要根据具体情况选择合适的方法。
数据库中的并发控制技术研究
数据库中的并发控制技术研究随着互联网的快速发展和大规模数据的日益涌现，数据库管理系统成为了现代信息系统的核心组成部分。
在这些系统中，多用户同时访问和操作数据库的需求变得越来越迫切，而这就引发了并发控制的问题。
并发控制是数据库管理系统中的一个关键概念，它确保多个并发执行的事务可以正确地访问和修改数据，同时保持数据的一致性和完整性。
在数据库中，事务是指一系列要么全部成功要么全部失败的数据库操作。
并发是指多个事务在同一时间段内同时执行。
当多个事务并发执行时，可能会引发以下问题：1. 丢失修改：当两个事务同时对同一数据项进行修改时，可能会导致其中一个事务的修改被另一个事务覆盖。
2. 脏读：一个事务读取到另一个事务修改但未提交的数据，这种读取被称为脏读，因为最终这个修改可能会回滚，导致读取到的数据变得无效。
3. 不可重复读：一个事务多次读取同一数据项，但在事务执行过程中，另一个事务对数据项进行了修改，导致两次读取到的数据不一致。
为了解决这些问题，数据库管理系统提供了多种并发控制技术，下面将介绍其中的几种。
1. 锁技术锁技术是一种最基本和常见的并发控制技术。
通过在数据项上设置锁，可以保证同一时间只有一个事务能够对该数据项进行修改。
当一个事务想要对某个数据项进行操作时，它必须先获取锁，如果这个数据项已被其他事务锁定，则需要等待。
2. 串行化调度串行化调度是最简单和最保守的并发控制技术，它确保所有事务按照一个确定的顺序执行，这样就避免了并发操作导致的问题。
然而，串行化调度的缺点是存在性能问题，因为每个事务必须等待前一个事务完成后才能执行。
3. 时间戳技术时间戳技术是一种基于时间戳的并发控制技术。
每个事务都被分配一个唯一的时间戳，在事务执行过程中，数据库管理系统会根据时间戳来确定事务的执行顺序。
如果一个事务的时间戳早于另一个事务的时间戳，则该事务先执行，否则等待。
时间戳技术能够提高并发性能，但可能会导致一些事务的回滚和重试。
事务处理中的并发冲突与冲突解决策略(一)
事务处理中的并发冲突与冲突解决策略在现代信息时代，事务处理成为了重要的数据处理方式之一。
然而，随着数据量和处理需求的增加，事务处理中的并发冲突问题也愈发突出。
本文将重点探讨事务处理中的并发冲突及解决策略。
1. 并发冲突的原因并发冲突是指在多个事务同时进行的情况下，由于竞争资源或执行顺序的不同而导致的问题。
主要原因包括数据竞争、资源冲突和执行顺序冲突。
数据竞争是指多个事务对同一个数据进行读写操作，由于读写操作的执行顺序不同，导致最终结果出现差异。
资源冲突是指多个事务同时请求同一资源，例如数据库的表、文件等，造成资源争夺问题。
执行顺序冲突是指多个事务的执行顺序不同，导致最终结果与预期不符合。
2. 冲突解决策略为了解决事务处理中的并发冲突问题，需要采取一系列解决策略。
以下将介绍几种常见的冲突解决策略。
锁机制锁机制是最常见也是最基本的冲突解决策略之一。
它通过对资源进行加锁的方式来保证并发操作的一致性。
在并发读操作时，可以使用共享锁（读锁）来允许多个事务同时读取数据；而在并发写操作时，使用排他锁（写锁）来确保只有一个事务可以进行写操作。
通过合理的锁粒度和锁定策略，可以有效地避免并发冲突。
乐观并发控制乐观并发控制是一种基于版本控制的冲突解决策略。
它通过在每个数据项中添加版本号，并在更新操作时比较版本号来判断是否发生冲突。
当多个事务同时对同一数据进行读操作时，系统会记录下读操作时的版本号；而在事务提交时，系统会比较提交时的版本号与读操作时的版本号是否一致，如果不一致则说明发生了冲突，需要进行相应的处理。
时间戳排序时间戳排序是一种按照时间顺序调度事务执行的冲突解决策略。
每个事务在开始执行时会被分配一个唯一的时间戳，在执行时按照时间戳的顺序进行调度。
当多个事务请求同一资源时，系统会根据事务的时间戳来判断执行的先后顺序，从而避免冲突。
同时，时间戳还可以用于检测死锁和回滚操作，提高了事务处理的效率和可靠性。
3. 小结事务处理中的并发冲突是一个复杂而常见的问题。
数据库试题
数据库试题一、单项选择1、所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁，这是( A )协议。
A、两段锁B、计算机C、网络D、TCP/IP2、恢复的基本原理，概括为一个词，就是（ B ）。
A、转储B、冗余C、检查D、镜像3.在分布式数据库中，查询的执行开销主要包括：（ D ）A．I/O代价 B. I/O代价+CPU代价C. I/O代价+CPU代价+内存代价D. /O代价+CPU代价+内存代价+通信代价4.在SQL语言中授权的操作是通过（）语句实现的。
A、CREATEB、REVOKEC、GRANTD、INSERT答案：C5、下列哪组 SQL 命令全部属于数据更新的命令？（）A 、CREATE ， DROP ， ALTER B、CREATE ， DROP ， SELECTC、CREATE ， DROP ， GRANTD、INSERT ， DELETE ， UPDATE答案：D6、数据字典表达的是（）。
A、系统中各类逻辑定义的集合；B、系统中各类逻辑描述的集合；C、系统中各类数据结构的集合；D、系统中各类数据描述的集合；答案：D7、实体完整性要求主属性不能取空值，这一点可以通过（）来保证。
A、定义外码的B、定义主码C、用户定义的完整性D、由关系系统自动答案：B8．（）是长期存储在计算机内、有组织、可共享数据集合。
A、数据库B、数据C、数据库系统D、数据模型答案：A9．在关系数据库设计中，绘制E-R图属于_____阶段的任务？A需求分析 B概念设计 C逻辑结构设计 D物理设计答案：C10. 设有两个实体集A、B， A中实体可能与B中多个实体或零个相联系，而B中实体至多和A中一个实体有联系，则称A和B是_____联系。
A.1:1B.1:mC.m:1D. n:m答案：B1、并发控制的主要技术有：(B )、时间戳和乐观控制法。
A、解锁B、封锁C、共享D、排他2、数据库中任何一部分被破坏的或不正确的数据可以根据存储在系统别处的（ C ）数据来重建。
浅谈高级数据库并发控制方法
一
３１ ． ＡＬ Ｔ方 法
Ａ 方 法 是 对 ２ Ｌ方 法 的 改进 和扩 展 ，它 的 基本 思想 是 在 Ｐ 遵 守 ２ Ｌ规则的同时 ， Ｐ 对长事务 占用的数据项 ， 在一旦能够确定 该 事务不会再使用这一数据项 时 ， 即尽早释放相应锁 ， 以便其它 事务使用 ， 等于放宽厂事务获得镇的条件 ， 这 缓解 了事务长期等 待情况 ， 同样具有 ２ Ｌ易理解 、 它 Ｐ 易实现 ， 确保事 务可 串行运行 的 优点 。 同样 ， 存 在 ２ Ｌ存 在 的 问题 。 也 Ｐ 为了将 事务不再使用 的数据项让给其 它事务使用 ， Ｌ Ａ Ｔ协 议 在加 锁（ｏ ｋ 和解 锁（ ｎｏｋ 两种基本 的并发 控制操作基础 Ｌｃ） Ｕｌ ） ｃ 上 ， 加 了第 三 种 并 发 控 制 操 作 ： 锁 （ ｏ ａ ） 增 赠 Ｄ ｎｔ 。经 过 赠 锁 的 数 ｅ 据 项 ， 被 其 它 用 户 使 用 ， 锁 操 作 不 能代 替 解 锁 操 作 ， 终 事 可 赠 最 务必须解锁所有数据项。 而不管是 否已赠锁其 中任一数据项， 赠 锁 操 作的规 则 如 下 ： （） Ｉ 事务 只能对它们 当前上锁的数据项 实行赠锁操作 ； （） ２ 事务不能存取任何已被 自己赠锁后 的数据项。 基 于 赠 锁 操 作规 则 ， 协议 可描 述 为 ： Ａ （） １两事务不能同时拥有同一致数据项 的冲突锁 ， 除非其 中 事 务 赠 锁 该 数据 项 ；
经 济 市 场
多版本方法通常与锁机 制或时间戳方法结合在一 起使用 。 多 版 本 的缺 点 是 系 统代 价较 高 ，更 为 严 重 的 是 它 用 事 务 的 回退 替代 等待 ， 作为解决 冲突的根本 手段 ， 代价高昂。 １ ． ２乐观方法 其基本前提是假设数据访 问的 冲突频 率较 低。 乐观并发控制允许事务先不理会 冲突而运行 ， 当事务提交时 系统才进行有效性验证 。系统在事务开始运行时赋予每个事务 个 时间 戳 ，事 务 在其 生 存 期 内对 数 据 库 应 该 有 一 个 一 致 的 视 图。 在事务提交时 ， 系统根据时问戳检验这种数据库的一致性视 图 是 否在 事 务 开 始 和结 束 这 段 时 间 里 改 变 了 ， 果 没 有 改 变 ， 如 事 务提 交 ， 否则 ， 务放 弃 。 事 １ ． ３自适 应并 发 控 制 自适 应 并 发 控 制方 法 是 根据 事 务 的 冲 突频率选用悲观或乐观方法 ，有的采用 事务的长短作 为计算 事 务冲突频率的依据 ，有 的采用数据项的访 问频率作 为计算事务 冲突频率 的依据 。但是这种方法 的系统代价十分高 昂， 能抵 可 消潜 在的好处 。事实上，真正使用 自适应并发控制 的 Ｄ Ｍ Ｂ Ｓ未 见报 告 。 综上所述，传统并发控制可以总结为以数据 的竞争性使用 为假设 ，以原子 化和可串行性为原理，以等待 和放弃为基本手 段 ， 一种 相 对 消 极 的 方法 。 是 ２ 新 的 并发 控 制 需 求 高 级 数据 库 应 用 ， Ｃ Ｄ、 Ａ Ｅ， 并 发 控制 提 出 了新 的需 如 Ａ ＣＳ 对 求： ２１ 持 长 事 务 。 ．支 这种 事务 通 常 持 续 几 小 时乃 至 几 天 。长 事 务 意 味 着 事 务 间 冲突和死锁概率的增加。以等待和放弃为基本手段的传统并发 控制技术无法满足长事务的需求 。 ２ ． 持 用 户控 制 。 ２支 在 Ｃ Ｄ等应用领域中 ， Ａ 用户的工作 通常是交 互 、 非确定 的。 并发控制机制应该为用户提供丰富的控制手段 ，如开始一个事 务、 交互 地 在 事 务 中 运 行 操 作 、 态 重 构 事 务 、 时 提 交 或 放 弃 动 随 事 务 等 。事 务 的 非 确定 性 意 味 着 并 发 控 制机 制 除 非实 际运 行事 务并 检 验 它 的 结 果 ，否则 它 无 法 确 定事 务 的运 行 是 否 会 破 坏 数 据库 的一 致 性 。 这 可 能导 致 下 面 的 情形 用 户 很 有 兴 致 地 工 作 了 段时间 ，等到后来准备提交事务时才发现工作 中有操作会破 坏 数 据 库 的 一致 性 。 户 当然 不 希 望 全部 放 弃 所 做 的工 作 ， 希 用 而 望 能 显 式 地取 消某 些 操 作 的 结果 以满 足 数 据 库 一 致 性 的要 求 。 ２３ 持 协 作 过程 。 ．支 在 Ｃ Ｄ等 设 计 环 境 中 ， 个 用 户 分 工 合 作 完 成 一 项 大 的设 Ａ 多 计 任 务 。 种 协作 过 程 以合 作 生产 数 据 资 源 为 特 征 ， 不 同于 传 这 它 统数据库资源 的竞争性使 用。协作既是不同于传统数据库的新 的需求 ， 也为并发控制提供 了新的途径 。 数据库 的传统并 发控制技术无法满足以上新 的并 发控 制需 求 ， 本 原 因在 于 没 有 利 用 应 用层 的语 义 。 Ｂ Ｓ将 数 据 的 访 问 根 Ｄ Ｍ 抽 象 为 读 、 两 种 操 作 ， 事 务 看 成 是 由读 、 操 作 组 成 的原 子 写 把 写 序列 ， 通过串行化方法来保证并发事务 的正确性 。 但是可串行性 降低 了事务的并发度 ， 给应用带来 了过多的约束。事实上 ， 将调 度 的一致性 等同于事 务的可 串行性是一 个极 大的 限制 。如果 Ｄ ＭＳ能 利 用 更 多 的 应 用层 语 义 ，将 应用 层 定 义 的 一 致 性 约 束 Ｂ 条件作为维护数据库一致性 的依据 ，那么就可能冲破可串行性 带 来 的侄 桔 ， 造 出非 串行 化 的但 却是 一致 的调 度 ， 根 本 上 提 构 从 高 事 务 的并 发 度 。 ３ 适于长事务的并发控 制方法
在高并发情况下,如何做到安全的修改同一行数据？
在高并发情况下，如何做到安全的修改同一行数据？在高并发情况下，确保安全地修改同一行数据涉及到并发控制和事务隔离的考虑。
以下是一些常见的策略：1. 使用事务：•将对同一行数据的修改操作放在一个事务中。
事务能够提供隔离性，确保在提交之前其他事务无法看到未提交的修改。
2. 乐观并发控制：•使用乐观并发控制方式，即在读取数据时不加锁，而是在写入时检查数据是否发生过变化。
可以通过在表中添加版本号或时间戳字段，或使用数据库的乐观锁机制来实现。
3. 悲观并发控制：•使用悲观并发控制方式，在读取数据时加锁，确保其他事务无法修改相同的数据。
可以使用行级锁或其他锁机制，如SELECT ... FOR UPDATE。
4. 使用数据库的事务隔离级别：•设置合适的事务隔离级别，例如使用"可重复读"或"串行化"，以避免脏读、不可重复读和幻读问题。
5. 分布式锁：•对于分布式系统，可以考虑使用分布式锁来确保在不同节点上的并发事务对同一行数据的修改不会产生冲突。
6. 限制事务的执行时间：•限制事务的执行时间，防止长时间的事务持有锁，影响其他事务的并发性。
7. 使用队列或消息中间件：•将对同一行数据的修改请求放入队列中，由单一的处理者依次处理，确保每次只有一个修改操作在执行。
8. 优化事务的范围：•尽量减小事务的范围，只锁定和修改必要的数据，而不是整个表或大范围的数据。
9. 合理设计数据库表结构：•通过合理的数据库表结构设计，尽量减少需要同时修改的热点数据，从而降低并发冲突的概率。
在选择具体的策略时，需要根据具体的业务场景和性能需求进行权衡。
不同的场景可能需要采用不同的并发控制策略，以确保安全地修改同一行数据。
数据库管理系统的并发控制实现技术
数据库管理系统的并发控制实现技术随着信息技术的不断发展和应用的广泛推广，数据库管理系统(DBMS)在各行各业中得到了越来越广泛的应用。
数据库管理系统拥有高效管理和组织大量数据的能力，但是在多个用户同时对数据库进行读写操作时，会面临并发控制的挑战。
并发控制是一种重要的技术，用于确保数据库在多个用户同时与其进行交互时的一致性、完整性和正确性。
并发控制是数据库管理系统中的关键技术之一。
其目标是确保并发执行的数据库事务保持正确性和一致性。
当多个用户同时访问数据库时，可能会遇到以下问题：丢失修改、不可重复读、脏读和幻读等。
为了解决这些问题，数据库管理系统采用了多种并发控制实现技术。
首先，锁是最基本的并发控制技术之一。
锁可以分为共享锁和排他锁。
共享锁允许多个用户同时读取同一数据，但是不允许修改。
排他锁则会阻止其他用户读取和修改数据，直到锁被释放。
锁的类型和粒度会对并发控制的性能产生影响，因此需要综合考虑系统的并发负载和性能需求来选择恰当的锁类型和粒度。
其次，多版本并发控制（MVCC）是一种常用的并发控制实现技术。
MVCC通过在每个数据项上保存多个版本来管理并发访问。
当用户进行读取操作时，可以自由访问不同版本的数据，而不会产生冲突。
只有在用户希望修改数据时，才会检查是否存在冲突。
通过采用MVCC，可以提高数据库的并发性能和并发事务的吞吐量。
再次，时间戳是一种可靠的并发控制实现技术。
每个事务在执行之前会被分配一个唯一的时间戳。
当事务执行读取或修改操作时，会检查其所依赖的数据项的时间戳，以确保读取或修改的数据是具有一致性的。
时间戳技术可以有效地处理事务间的冲突，并保证数据库的一致性和完整性。
此外，快照隔离是一种常见的并发控制技术。
每个事务在执行之前会创建数据库的一个快照，该快照包含数据库中所有数据的副本。
事务在执行期间只能访问快照中的数据，而不会被其他并发事务的修改所影响。
快照隔离能够提供较高的并发性能和数据一致性，是许多商业数据库系统中广泛应用的技术之一。
并发控制的主要方法是
并发控制的主要方法是
1. 串行化：将每个事务依次执行，避免并行操作。
这种方法可以保证数据的一致性，但是会降低系统的吞吐量和响应速度。
2. 锁定：使用锁机制来控制同时访问共享资源的进程或线程的数量。
通过控制锁的获取与释放来避免并发问题。
但是锁定期间，其他事务也需要等待锁的释放，从而增加了系统的开销。
3. 时间戳：根据每个事务的开始时间和提交时间来保证并发操作的正确执行顺序。
通过时间戳来检测和解决冲突问题，但是需要保证系统时钟的精度和同步性。
4. 乐观并发控制：假设并发操作不会冲突，直到事务提交前才进行检测和处理。
若发现冲突，则回滚被冲突的事务。
这种方法避免了锁带来的开销，但需要严格的检测机制。
5. MVCC（Multi-Version Concurrency Control）：多版本并发控制。
为每个版本的数据增加版本号，并保留历史版本，以便在不同的事务中读取相应的版本。
这种方式可以提高并发度和扩展性，但是也需要耗费大量的存储空间。
并发控制概念
并发控制概念---------------------------------------------------------------------------------------事务执⾏⽅式：1. 事务串⾏执⾏2. 交叉并发⽅式3. 同时并发⽅式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；并发操作带来的数据不⼀致性：丢失修改，不可重复读，读“脏”数据。
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。
-----------------------------------------------------------------------------------------并发控制的技术：封锁，时间戳，乐观控制法。
（商⽤DBMS⼀般采⽤封锁⽅法）什么是封锁？封锁就是事务T在对某个对象（例如表、记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。
加锁后事务T对该数据对象有了⼀定的控制，在事务T释放它的锁之前，其他的事务不能更新此数据对象。
基本封锁类型：排它锁（X锁，写锁）共享锁（S锁，读锁）排它锁：若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T读取和修改A，其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。
这就保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。
共享锁：若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，⽽不能加X锁，直到T释放A上的S锁。
这样保证其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。
-------------------------------------------------------------------------------------死锁和活锁活锁：打个⽐⽅，有⼀次我和⼀个朋友开车误闯单⾏道，前⾯有车过来，我们只能找个⾓落躲进去让他，⽆奈对⾯⼀直有车开过来的话我们就得⼀直等下去。
乐观锁实现原理
乐观锁实现原理乐观锁是一种并发控制机制，用于解决并发环境下的数据一致性问题。
在多线程或分布式系统中，当多个线程或节点同时操作同一个数据时，可能会导致数据不一致的问题。
乐观锁通过乐观的思想来解决这个问题，允许多个线程同时读取数据，但在写入数据时需要进行一定的校验和冲突处理。
乐观锁的实现原理是基于版本号或时间戳的机制。
每个数据项都会维护一个版本号或时间戳，当某个线程要修改该数据时，会先读取当前的版本号或时间戳，并在写入时将版本号或时间戳加一。
当其他线程要修改同一个数据时，会先读取数据的版本号或时间戳，并将其与自己的版本号或时间戳进行比较。
如果两者相等，则说明数据没有被其他线程修改，可以继续进行修改操作；如果两者不相等，则说明数据已经被其他线程修改，当前线程需要进行相应的冲突处理，例如重试操作或放弃修改。
乐观锁的实现可以通过数据库的乐观锁机制或自行实现。
在数据库中，乐观锁可以通过添加一个版本号字段来实现。
每次修改数据时，将版本号加一，并在更新操作时检查版本号是否匹配。
如果匹配，则进行更新操作；如果不匹配，则表示数据已被其他事务修改，需要进行冲突处理。
在自行实现乐观锁时，可以使用时间戳来作为版本号，或者使用其他方式生成唯一的版本标识。
乐观锁的优点是在读多写少的场景下性能较好，因为读操作不需要进行加锁操作，多个线程可以同时读取数据。
而且乐观锁没有死锁的问题，因为没有实际的锁资源。
另外，乐观锁适用于冲突较少的场景，避免了频繁加锁解锁的开销。
然而，乐观锁也有一些限制和注意事项。
首先，乐观锁需要保证数据的一致性，因此在更新数据时需要进行冲突处理，例如重试操作或放弃修改。
其次，乐观锁并不能完全解决并发问题，因为在冲突处理过程中仍然存在竞争条件。
最后，乐观锁对数据的修改操作需要保证原子性，否则可能会导致数据不一致的问题。
乐观锁是一种并发控制机制，通过版本号或时间戳的机制来实现数据的一致性。
乐观锁的实现原理是在写入数据时进行校验和冲突处理，以保证数据的一致性。
数据库并发控制的说明书
数据库并发控制的说明书在当今信息时代，数据库扮演着重要的角色，它能够存储和管理大量的数据，并支持多个用户同时访问。
然而，当多个用户同时对数据库进行读写操作时，就会引发并发控制的问题。
本文将详细介绍数据库并发控制的原理、技术和实现方法，旨在帮助读者更好地理解和应用数据库并发控制。
一、并发控制的概念与意义并发控制是指在多个用户同时访问数据库时，保证数据的一致性和完整性的一种技术手段。
在数据库中，如果多个用户同时对同一数据进行读写操作，就会发生冲突，导致数据的混乱和不一致。
因此，通过并发控制可以避免数据的异常情况，确保系统的稳定性和可靠性。
二、并发控制的原理在数据库中，常用的并发控制原理包括锁定机制和并发控制算法：1. 锁定机制锁定机制是最常见的并发控制手段。
通过对资源进行加锁，可以限制其他用户对该资源的访问权限，从而避免数据冲突。
常见的锁定机制包括共享锁和排他锁。
共享锁用于读操作，多个用户可以同时获得共享锁并进行读取；排他锁用于写操作，当一个用户获得排他锁时，其他用户无法读取或写入该资源。
2. 并发控制算法除了锁定机制，还有一些并发控制算法可以用于解决数据冲突问题。
其中最常用的算法是多版本并发控制（MVCC），它通过为每个事务创建一个数据版本来实现并发操作。
每个事务只能看到自己能看到的版本，从而避免数据冲突。
三、并发控制的技术手段实现并发控制需要借助一些技术手段，常用的技术手段包括：1. 时间戳时间戳是记录事务提交顺序的一种方式。
每个事务在开始执行时会被分配一个时间戳，用于记录其时序关系。
当两个事务并发执行时，通过比较它们的时间戳可以确定执行顺序。
2. 读写锁读写锁是用于控制读写操作的一种机制。
读操作可以同时进行，但写操作需要独占资源。
通过读写锁可以实现读操作之间的并发和读操作与写操作的互斥。
3. 事务隔离级别事务隔离级别可以控制并发操作的程度。
常见的隔离级别有读未提交、读已提交、可重复读和串行化。
数据库并发控制方法
数据库并发控制方法数据库并发控制是指在多个用户同时访问数据库时，保证数据的一致性和并发操作的有效性的一系列技术手段。
在大型数据库系统中，高效的并发控制方法是确保数据库系统正常运行和高性能的重要因素之一。
本文将介绍几种常见的数据库并发控制方法。
一、锁定机制锁定机制是最常见也是最简单的数据库并发控制方法之一。
通过在数据库操作期间对数据项进行加锁，可以确保在事务未提交前其他用户无法访问相同的数据项。
最常见的锁定机制有两种：共享锁和排他锁。
1. 共享锁（Shared Lock）共享锁也叫读锁，多个事务可以同时对同一数据进行读操作，但在有事务对数据进行写操作时，其他事务无法获取共享锁。
2. 排他锁（Exclusive Lock）排他锁也叫写锁，事务在对数据进行写操作时会获取排他锁，其他事务无法同时获取排他锁或共享锁。
锁定机制简单易懂，但存在一些问题，比如死锁和锁冲突。
死锁是指多个事务相互等待对方释放锁，导致无法继续执行的状态。
锁冲突是指多个事务试图获取相同数据项的锁，但由于锁定机制的限制导致其中一个事务被阻塞，影响并发性能。
二、时间戳机制时间戳机制是一种基于事务开始或提交时间的并发控制方法。
每个事务在开始或提交时都被分配一个唯一的时间戳，数据库中的每个数据项都有一个读时间戳和一个写时间戳。
在读操作时，事务只能读取读时间戳早于自己的数据项；在写操作时，事务只能修改写时间戳早于自己的数据项。
时间戳机制可以避免锁冲突，提高并发性能。
但容易造成无效读取和写入，即一个事务读取了另一个事务写入后又回滚的数据。
此外，时间戳机制在实践中需要更为复杂的算法和数据结构支持。
三、多版本并发控制（MVCC）多版本并发控制是一种基于时间戳的并发控制方法的扩展，它对每个数据项维护多个历史版本。
每个事务读取的是符合自己时间戳范围的数据版本，而写操作则会创建新的数据版本，保留旧的数据版本供其他事务读取。
通过维护多个数据版本，MVCC可以避免锁定机制带来的死锁和锁冲突问题，提高并发性能。
数据库的并发操作
数据库的并发操作数据库并发控制的基本目标是保证事务的隔离性和一致性。
事务是一组数据库操作的逻辑单位，要么全部执行成功，要么全部不执行。
数据库并发控制需要确保同时执行的事务以合适的顺序访问和修改数据，以避免不一致的结果。
为了实现并发控制，数据库系统采用了一系列的并发控制技术，下面将介绍几种常见的技术。
1.锁定机制：数据库使用锁定机制来保证事务的隔离性和一致性。
锁定可以分为共享锁和排他锁。
共享锁允许多个事务同时读取同一数据，而排他锁只允许一个事务对数据进行写操作。
通过加锁和释放锁，可以确保并发操作下的数据一致性。
2.串行化：串行化是一种最基本的并发控制策略，它通过让每个事务按照顺序执行来避免冲突和死锁。
串行化虽然能保证事务的一致性，但并发性能较差，在高并发环境下效率低下。
3.乐观并发控制：乐观并发控制是一种基于版本或时间戳的机制，它假设事务之间的冲突很少发生。
当一个事务要写入数据时，它会首先检查该数据是否被其他事务修改过。
如果没有被修改，该事务可以写入数据。
如果被修改过，则需要进行冲突解决。
4.两阶段锁定：两阶段锁定是一种广泛应用的并发控制技术。
它将事务分为两个阶段：加锁阶段和解锁阶段。
在加锁阶段，事务会按照特定的顺序依次获取所需的锁，如果无法获取锁，则会等待。
在解锁阶段，事务会依次释放已经持有的锁。
通过两阶段锁定，可以有效避免死锁和数据冲突。
5.多版本并发控制：多版本并发控制是乐观并发控制的一种扩展。
它通过为每个事务维护多个版本的数据来实现并发操作。
当一个事务读取数据时，不会阻塞其他事务写入该数据，而是读取最新版本的数据。
这样可以提高并发性能，但也增加了存储和维护成本。
除了上述技术之外，数据库还可以通过调整事务隔离级别、使用快照隔离、并发控制算法等方式来实现并发操作的控制。
总的来说，数据库的并发操作是一项复杂的技术，需要针对具体的应用环境选择适当的并发控制策略。
通过合理的并发控制，可以实现高效、可靠和安全的数据库操作。
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不加锁的并发控制
1. 时间戳的并发控制
调度并发事务的时间戳方法给每个事务分配一个全局惟一的时间戳。
时间戳的值产生了一个精确的顺序,事务按照该顺序提交给DBMS。
时间戳必须有两个特性:惟一性和单调性.惟一性保证不存在相等的时间戳值,单调性保证时间戳的值是一直增长的。
同一事务中所有的数据库操作(读和写)都必须有相同的时间戳。
DBMS按照时间戳顺序执行冲突的事务,因此保证了事务的可串行化。
如果两个事务冲突,通常终止其中一个,将其回滚并重新调度,赋予新的时间戳。
存储在数据库中的每个值都要求两个附加的时间戳域:一个是该域最后一次读的时间,另一个是最后一次更新的时间.因此时间戳增加了内存需求和数据库的处理开销.因为有可能导致许多事务被终止,重新调度和重新赋予时间戳,时间戳方法一般需要大量的系统资源.
2. 乐观的并发控制
乐观方法基于这样的假设,数据库操作的大部分都不会发生冲突.乐观方法不要求锁定.作为替换,事务不受限制地被执行,直到它被提交.便用乐观方法,每个事务经过两个或者三个阶段,它们是读、确认、写。
(1) 读阶段,事务读取数据库,执行需要的计算,并对一个私有的数据库值的副本进行更新.事务的所有更新操作都记录在一个临时更新文件中,该文件将不会被剩下的其他事务访问.
(2) 确认阶段,对事务进行确认以保证所做的修改不会影响数据库的完整性和一致性.如果确认检查是肯定的,事务进入写阶段;如果确认检查是否定的,则事务回滚,重新启动,所做的修改被抛弃.
(3) 写阶段,所做的修改被永久地写入到数据库中.乐观方法对于大多数只有较少更新事务的查询数据库系统来说是可以接受的.
3. 三种并发控制方法的比较
在存储空间上的比较:
(1)封锁:锁使用的空间与封锁对象个数成正比.
(2)时间戳:每个数据库对象的读时间和写时间都需要空间,不管是否当前被
访问.
(3)乐观:需要保存事务操作的临时副本.
其中时间戳和乐观方法可能使用空间稍微多一些,因为他们需要记录最近提交事务的某些访问,而封锁不需要.
是否推迟事务的比较:
(1)封锁推迟事务但避免了回滚,而时间戳和乐观方法不推迟事务,但会导致事务回滚,而这是推迟的一种更严重的形式,并且也浪费资源.
(2)如果事务之间相互影响较低,时间戳和乐观方法都不会导致太多的回滚,而封锁不管相互影响如何,系统开销相同.
(3)时间戳比乐观方法更早地捕获问题.。