数据库管理事务和锁
事务、锁和批
2、锁的粒度
被锁定的资源单位称为锁的粒度（或称锁定粒度）。根据 情况，SQL Server中的锁可以灵活运用在不同的资源层次 上。锁定粒度由小到大可分为有以下几种：
（1）BEGIN TRANSACTION语句
用于定义事务的开始。当开始一个事务后，就在内存中 为这次操作开辟一个缓冲区。在实际应用中，事务往往 是嵌套的，即在一个事务还没有处理完前又开始了另一 个事务，这样高层的事务在提交自己的修改以前就可以 判断低层的事务是否成功提交或被取消。通常BEGIN TRANSACTION返回一个整型值，表示该事务所在的嵌 套层。最高层的事务将返回1。
1.3 锁
在实际应用中，可能会出现对数据库的并发操作。 如多个用户同时对同一数据进行修改，或者查询 正在被别的进程更新的数据，这都可能引起数据 的混乱。为了有效地控制多用户的并发操作， SQL Server引入了资源锁机制。
1、 锁的类型
SQL Server中有不同类型的锁，具体为：
（1）排它锁：它不允许别的事务读取或修改已被 锁定的资源。
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网络数据库技术与应用
2、隐式事务
用户可以执行SET IMPLICIT_TRANSACTION ON 语句使SQL Server进入隐式事务处理模式。这时用户 不必再执行BEGIN TRANSACTION 来启动 事务处理，而只需使用COMMIT TRANSACTION或ROLLBACK TRANSACTION来结束事务。当用户执行 了COMMIT TRANSACTION或ROLLBACK TRANSACTION之后，SQL Server就自动 进入下一个事务，将这种事务称为隐式事 务。
Oracle的事务及锁
1、事务的概念：事务是一个基本的逻辑单元，它作为一个整体要么全部执行要么全部不执行。
2、事务的特性：原子性：事务是处理的一个原子单位，每一个操作不可拆分，它要么全部执行成功，要么全部都不执行。
一致性：指事务完成时，必须使所有的数据在整体上不变。
隔离性：各事务之间相互隔离，此事务的执行不受其他并发事务执行的干扰。
持续性：指事务对数据库的改变应是持续存在的，不会因故障而发生丢失。
3、从功能是上划分，sql语言分为DDL、DML和DCL：3.1DDL(Data Definition Language，数据定义语言)：用于定义和管理数据库中的所有对象的语言，如：create创建表空间、alter修改表空间、drop 删除表空间3.2：DML(Data manipulation Language，数据操作语言)：处理数据等操作，如：insert插入数据、delete删除数据、update修改数据、select查询数据3.3：DCL(Data Control Language，数据控制语言)：授予或回收访问数据库的权限，控制数据库操作事务发生的时间及效果，对数据库实行监视，如：grant授权，rollback回滚，commit提交4、事务的开始及结束：一个事务可以由一条DDL语句单独组成或多条DML语句共同组成。
一个事务从执行第一条sql语句开始，在它被提交或被回滚时结束。
事务的提交可以是显式提交：用commit命令直接完成；也可以是提交隐式提交：用sql语句间接完成提交，这些语句有：alter，audit，comment，create，disconnect，drop，exit，grant，noaudit，quit，revoke，rename，会话终止等；还可以是自动提交：set autocommit on或set autocommit immediate设置为自动提交，则在插入、删除、修改语句执行后自动提交，使用set autocommit off可以取消自动提交，show autocommit可以查看自动提交是否打开。
mysql mvcc多版本并发控制的原理
mysql mvcc多版本并发控制的原理MySQL是最流行的开源关系型数据库管理系统之一。
支持多版本并发控制（MVCC），以实现高并发性和事务一致性。
本文将详细讲解MySQL MVCC的原理。
1. 事务和锁由于MySQL是多用户环境下的数据库系统，因此并发事务的支持至关重要。
MySQL使用锁机制来确保在并发环境下事务的一致性。
当一个事务要访问某个数据库对象时，它需要在该对象上获取锁。
这种锁的类型有两种：共享锁和排他锁。
共享锁适用于读取操作，它可以被多个事务同时持有。
而排他锁适用于写入操作，它只能被一个事务持有。
当事务需要修改某个对象时，它必须先获取排他锁。
如果该对象被其他事务持有共享锁，则此时该事务需要等待所有共享锁释放后才能获取该对象的排他锁。
这种等待时间可能会导致一定的性能问题，因此MySQL采用了MVCC机制来优化并发性能。
2. MVCC的原理MVCC是指多版本并发控制，是MySQL提高并发性能和事务一致性的一种机制。
当一个事务查询某个数据库对象时，它会查找该对象的历史版本并返回给用户。
这种历史版本的生成是通过在修改数据库对象时产生的。
每当有一个事务修改某个数据库对象时，系统会将原有版本的对象复制一份，并在新版本上执行修改操作，这样就生成了一个新版本的对象。
新版本的对象包含了上一个版本的数据以及新的修改操作。
这样就形成了一条对象历史版本链。
当事务读取某个数据库对象时，系统会在历史版本链中查找满足读取条件的最新版本。
如果该版本的对象被其他事务持有排他锁，则读取操作会失败。
如果该版本的对象被其他事务持有共享锁，则读取操作仍然可以成功。
这样就避免了读操作之间的等待时间，提高了数据库的并发性能。
当事务修改某个数据库对象时，系统会创建一个新的版本，并把该新版本设置为当前版本。
这个过程涉及到一些复杂的技术细节，但基本的原理不会改变。
3. MVCC的局限性MVCC机制可以优化查询性能，但由于每个版本的对象需要占用一定的存储空间，因此可能会增加存储开销。
事务生效原理
事务生效原理事务生效原理什么是事务？•事务是数据库管理系统中的一个概念。
•事务是指由一个或多个数据库操作组成的逻辑单元，它要么完全执行，要么完全不执行。
•事务是确保数据库在并发环境中保持一致性的重要手段之一。
事务的特性•原子性：事务的操作是一个不可分割的整体，要么全部执行成功，要么全部失败回滚。
•一致性：事务执行前后，数据库必须保持一致状态。
•隔离性：并发执行的多个事务之间要相互隔离，互不干扰。
•持久性：事务一旦提交，其结果将会持久化到数据库中，并且不能被回滚。
事务的ACID原则•原子性（Atomicity）：事务的操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚。
•一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库必须保持一致状态。
•隔离性（Isolation）：并发执行的多个事务之间要相互隔离，互不干扰。
•持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果将会持久化到数据库中，并且不能被回滚。
事务的生效原理•数据库管理系统通过日志和锁来实现事务的原子性、一致性和隔离性。
日志（Log）•日志是数据库管理系统用来记录事务执行过程的一种机制。
•在事务执行过程中，系统将事务的操作记录到日志中，包括操作类型、操作对象、操作前后的数据等信息。
•日志的作用是用来恢复数据库状态，当系统异常崩溃或者事务执行失败时，可以通过日志将数据库恢复到之前的状态。
锁（Lock）•锁是数据库管理系统用来实现事务隔离性的一种机制。
•当一个事务对某个数据对象进行操作时，系统会给该数据对象加上相应的锁。
•加锁可以防止其他事务对该数据对象进行修改，确保事务的执行过程不会被干扰。
锁的粒度•锁的粒度是指加锁的对象的大小。
•锁的粒度越细，系统的并发能力越高；锁的粒度越粗，系统的并发能力越低。
•锁的粒度需要根据具体的业务需求和系统性能来进行权衡和选择。
总结•事务是数据库管理系统中的一个重要概念，用于确保数据库的一致性和隔离性。
•事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性等特性，遵循ACID 原则。
掌握数据库中的事务管理和ACID特性
掌握数据库中的事务管理和ACID特性引言数据库是现代信息系统中最常见的数据存储和管理工具之一，其中事务管理和ACID特性是数据库设计和开发中的重要概念。
本文将深入探讨数据库中的事务管理和ACID特性，介绍其基本概念、重要性和应用实践，以及相关的技术和工具。
一、事务管理的基本概念1.事务的定义数据库事务是指由一系列数据库操作组成的逻辑工作单元，这些操作要么全部执行成功，要么全部执行失败。
事务的执行要么全部提交，要么全部回滚，以确保数据库的一致性和完整性。
2.事务的特性事务具有四个特性，即ACID特性：原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。
这些特性是数据库事务管理的基础，确保了数据库操作的可靠性和稳定性。
二、ACID特性的作用和意义1.原子性原子性指事务中的操作要么全部执行，要么全部不执行，不存在部分执行的情况。
原子性保证了数据库操作的完整性，避免了数据的破碎和丢失。
2.一致性一致性指事务执行后，数据库从一个一致的状态变换到另一个一致的状态，不会出现数据冲突或错误。
一致性保证了数据库的逻辑正确性和完整性。
3.隔离性隔离性指多个事务并发执行时，各个事务之间是相互隔离的，互不干扰。
隔离性避免了多个事务之间的竞争和冲突，确保了数据库操作的并发性和一致性。
4.持久性持久性指一旦事务提交，对数据库的修改是永久的，不会因为系统故障或断电而丢失。
持久性保证了数据库的稳定性和可靠性。
三、事务管理的应用实践1.事务的控制语句在数据库中，可以使用事务的控制语句来管理事务的执行，包括begin transaction、commit和rollback等。
这些控制语句可以确保事务的一致性和完整性。
2.事务的应用场景事务管理在数据库应用中有广泛的应用场景，比如银行系统中的转账操作、在线购物系统中的下单和付款操作等，都需要使用事务管理来确保数据的一致性和完整性。
事务不生效的原因
事务不生效的原因
正文：
事务是数据库管理系统中的一种机制，用于确保数据库操作的一致性和完整性。
当事务不生效时，可能会出现以下几种原因。
1. 错误的事务管理：事务的开始、提交和回滚等操作需要正确无误地执行。
如果事务管理的代码逻辑有误，或者事务操作的顺序有问题，就会导致事务不生效。
2. 并发冲突：并发访问数据库是常见的情况，当多个事务同时修改相同的数据时，就可能出现并发冲突。
例如，一个事务读取了数据A，然后另一个事务修改了数据A，之后第一个事务又试图更新数据A，这时就会发生冲突。
如果没有正确处理并发冲突，事务就会无效。
3. 数据库锁问题：数据库中的锁机制用于控制对数据的访问。
当一个事务获得了一个锁并且还未释放时，其他事务就无法对相同的数据执行修改操作。
如果某个事务获取了锁但在完成操作后未释放锁，那么其他事务将无法访问该数据，导致事务不生效。
4. 数据库异常：数据库可能会发生各种异常情况，如硬件故障、断电、软件错误等，这些异常情况可能导致事务无法正常执行或者中断。
当数据库异常发生时，事务可能会被回滚，导致事务不生效。
5. 数据库配置问题：数据库的配置也可能导致事务不生效。
例如，如果数据库的隔离级别设置不正确，就可能导致并发访问数据时出现问题。
另外，如果数据库的日志文件或者缓存设置不合理，也可能导致事务不生效。
为了确保事务的有效性，开发人员需要仔细设计和管理事务逻辑，并且合理配置数据库。
同时，对于并发访问数据库的情况，需要考虑并发冲突和锁的问题，采取合适的并发控制措施，如锁机制、乐观锁或悲观锁等，以保证事务的正确执行。
数据库事务的隔离级别与锁机制
数据库事务的隔离级别与锁机制数据库事务的隔离级别与锁机制是在数据库系统中确保数据并发处理的一种重要机制。
隔离级别定义了多个事务之间的可见性和干扰程度，而锁机制则用于管理数据的并发访问和更新。
1. 数据库事务的隔离级别数据库系统提供了四个事务隔离级别：- 读未提交（Read Uncommitted）：事务可以读取其他事务未提交的数据，容易引发脏读、不可重复读和幻影读问题。
- 读已提交（Read Committed）：事务只能读取其他事务已提交的数据，避免了脏读问题，但仍可能出现不可重复读和幻影读问题。
- 可重复读（Repeatable Read）：事务在对某个数据进行读取时，能够确保其他事务不能修改该数据，避免了脏读和不可重复读问题，但仍可能出现幻影读问题。
- 串行化（Serializable）：事务的读取和写入完全串行化执行，避免了所有并发问题，但牺牲了并发性能。
不同的隔离级别可以根据实际需求进行选择，低级别的隔离级别提供了更高的并发性能，而高级别的隔离级别则提供了更严格的数据一致性。
2. 锁机制锁机制用于管理事务对数据库的并发访问和更新，可以避免数据不一致和并发冲突问题。
常见的锁包括共享锁（Shared Lock）和排他锁（Exclusive Lock）。
- 共享锁（S锁）：多个事务可以同时对同一数据进行读取，但不允许进行数据的修改操作。
这种锁机制适用于读取密集型操作，可以提高并发性能。
- 排他锁（X锁）：只允许单个事务对数据进行读取和修改操作。
其他事务必须等待当前事务释放锁之后才能对该数据进行操作。
这种锁机制适用于写入密集型操作，可以确保数据的一致性和完整性。
锁机制的使用需要根据具体的并发处理需求进行选择，过多的锁可能会导致性能下降，而过少的锁可能会导致并发冲突和数据不一致。
3. 隔离级别与锁机制的关系隔离级别和锁机制是联系紧密的，不同的隔离级别会在并发访问和更新时采取不同的锁机制来保证数据的一致性。
dbms并发控制的基本单位
dbms并发控制的基本单位概述在数据库管理系统（D B MS）中，并发控制是一种重要的机制，用于管理多个用户同时访问数据库时的数据一致性和完整性。
它涉及到事务的管理、锁机制和调度算法等方面。
本文将介绍并发控制的基本单位，包括事务、锁和调度。
事务定义事务是数据库操作的逻辑单位，它由一系列操作组成。
一个事务可以包含读取和修改数据库的操作，这些操作要么全部执行成功，要么全部回滚。
事务具有AC ID特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性。
原子性原子性指的是一个事务中的操作要么全部执行成功，要么全部回滚。
如果一个操作失败，整个事务将会被回滚，数据库状态回到事务开始前的状态。
一致性一致性要求事务对数据库的修改必须使数据库从一种一致性状态变为另一种一致性状态。
事务执行过程中的中间状态对外部用户是不可见的。
隔离性隔离性指的是多个事务并发执行时，每个事务的执行都应该与其他事务相互隔离，互不干扰。
隔离性的实现通常通过锁机制来保证。
持久性持久性指的是事务提交后，其所做的修改将会永久保存到数据库中，即使发生系统故障或崩溃也不会丢失。
锁定义锁是并发控制的一种重要机制，用于管理对数据库对象的访问。
锁可以分为共享锁（读锁）和排他锁（写锁），用于控制读写操作对数据库对象的并发访问。
共享锁（读锁）共享锁允许多个事务同时读取数据库对象的数据，但不允许任何事务修改数据。
共享锁与排他锁之间是兼容的，多个共享锁可以同时存在，互不干扰。
排他锁（写锁）排他锁不允许其他事务同时读取或修改数据库对象的数据。
当一个事务持有排他锁时，其他事务无法获取该对象的共享锁或排他锁。
锁的粒度锁的粒度可以是整个数据库、表、行或其他更细粒度的单位。
选择适当的锁粒度可以提高并发性能，减少锁竞争的频率。
调度定义调度是指控制多个事务并发执行的顺序和时序的机制。
调度算法决定了事务的执行顺序，以及在什么时候执行哪个事务。
串行调度串行调度是最简单的调度方式，事务按照其提交的顺序依次执行。
数据库防止并发冲突
数据库防止并发冲突数据库防止并发冲突的主要方法是使用事务的隔离性（Isolation）和锁机制（Locking）。
一．事务的隔离性：１．当多个事务同时对数据库进行操作时，隔离性确保每个事务都独立运行，不受其他事务的影响。
２．数据库管理系统（DBMS）通过确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID属性）来管理并发操作。
二．锁机制：１．锁是用来控制对共享资源的并发访问的机制。
当事务正在修改某个数据项时，它可以锁定该数据项，以防止其他事务同时修改它。
２．根据锁定粒度，锁可以分为表锁和行锁。
表锁锁定整个表，而行锁只锁定被访问的行。
行锁通常提供更好的并发性，但实现起来更复杂。
３．锁的类型包括共享锁（允许多个事务同时读取资源）和排他锁（只允许一个事务修改资源）。
三．乐观锁和悲观锁：１．乐观锁：它假设多个事务同时冲突修改同一个数据项的可能性很小。
因此，它不会预先锁定数据，而是在数据提交时检查是否有冲突。
如果发生冲突，则事务会被回滚。
乐观锁通常通过版本号或时间戳来实现。
２．悲观锁：它假设多个事务同时冲突修改同一个数据项的可能性很大。
因此，它会在数据被访问时立即锁定数据，直到事务完成。
四．其他并发控制策略：１．时间戳排序：每个事务都有一个唯一的时间戳。
当事务尝试修改一个数据项时，它会检查该数据项的时间戳。
如果数据项的时间戳晚于事务的时间戳，那么事务就会回滚。
２．多版本并发控制（MVCC）：这是许多现代数据库系统（如PostgreSQL和MySQL的InnoDB存储引擎）使用的一种技术。
每个数据项可以有多个版本，每个事务都看到数据的一个特定版本。
这允许多个事务同时读取同一数据项，而不会相互干扰。
为了有效地防止并发冲突，需要根据具体的应用场景和需求选择适当的并发控制策略。
数据库锁的类型与使用方法
数据库锁的类型与使用方法数据库是组织和存储大量数据的重要工具，为了保证数据的一致性和完整性，数据库引入了锁的机制。
锁的存在可以防止数据并发操作时产生的异常情况，如数据丢失、不一致、死锁等。
本文将介绍数据库锁的不同类型以及它们的使用方法。
数据库锁的类型可分为共享锁（Shared Lock）和排他锁（Exclusive Lock），它们在控制并发操作时起着不同的作用。
1. 共享锁（Shared Lock）共享锁是用于读取操作的锁，它允许多个事务同时读取同一份数据，而不产生冲突。
共享锁是互相兼容的，即多个事务可以同时持有共享锁，并且不会有争用的情况。
共享锁的主要应用场景是读取数据而不修改数据的操作，例如查询操作。
使用共享锁的方法很简单，只需要在读取数据时申请共享锁即可。
当一个事务申请了共享锁后，其它事务可以继续申请共享锁，但不能申请排他锁。
共享锁在事务结束时会被释放。
2. 排他锁（Exclusive Lock）排他锁是用于写入操作的锁，它会阻塞其它事务对数据的并发读取或写入操作，从而确保数据的一致性。
排他锁是独占的，即同一时间只能有一个事务持有排他锁，其它事务无法获得共享锁或排他锁。
排他锁主要应用于写入数据的操作，例如更新、删除等操作。
申请排他锁的方法与共享锁略有不同，事务在写入数据之前需要申请排他锁，如果获取锁成功，则可以进行写入操作，锁定期间其它事务无法对该数据进行读取或写入。
排他锁在事务结束时会被释放。
除了共享锁和排他锁，数据库还有其他的锁类型，例如行级锁、表级锁和页级锁。
这些锁类型根据所锁定的数据范围不同，具有不同的控制粒度和性能特征。
3. 行级锁（Row-level Lock）行级锁是对数据表中的行进行锁定的。
与表级锁相比，行级锁具有更细粒度的控制，可以在不同行之间实现并发操作。
行级锁的优点是允许多个事务同时操作同一张表，提高并发性能；缺点是消耗更多的系统资源。
使用行级锁可以通过在事务中加锁语句来实现，例如在对某一行数据进行修改操作时，事务可以将该行加上排他锁，其他事务无法同时对该行进行修改。
数据库事务管理中的死锁问题与预防方法
数据库事务管理中的死锁问题与预防方法在数据库事务管理中，死锁是一个常见而又棘手的问题。
当多个事务同时互相等待彼此所持有的资源时，就会导致死锁的出现。
这种情况下，每个事务都无法继续执行，会导致数据库系统陷入僵持状态。
本文将探讨数据库事务管理中的死锁问题，并介绍一些常用的预防方法。
首先，了解死锁的原因和基本概念是解决该问题的关键。
死锁发生的根本原因是每个事务都试图获取其他事务所持有的资源，而又不释放自己所持有的资源。
这造成了一种循环依赖的情况，使得任何一个事务都无法继续执行下去。
而在数据库事务管理中，死锁的条件通常有以下四个方面：1. 互斥条件：每个资源只能同时被一个事务所持有；2. 占有和等待条件：一个事务占有一个资源的同时，又在等待其他事务所持有的资源；3. 不可抢占条件：已经被一个事务所占有的资源，不能被其他事务抢占；4. 循环等待条件：多个事务形成一个闭环，每个事务都在等待下一个事务所持有的资源。
为了避免死锁的发生，数据库系统中常用的预防方法有以下几种。
1. 顺序加锁：对资源的使用进行顺序加锁可以有效地预防死锁的发生。
通过规定资源的顺序获取和释放，在事务的设计和编码过程中，明确地遵守这一规则，可以有效地降低死锁的风险。
2. 加锁超时：通过设置超时时间，在事务等待特定资源的一段时间后，若无法获取到所需的资源，事务会被强制终止并释放已占有的资源。
这种方法可以有效避免死锁的发生，但也可能导致事务的终止和数据的丢失，需要谨慎使用。
3. 死锁检测与回滚：数据库管理系统可以实时监测死锁的出现。
当系统检测到死锁的存在时，会自动选择某些事务进行回滚操作，将资源释放，从而解除死锁并恢复数据库系统的正常运行。
这种方法的优点是，对应用程序透明，不需要人工干预，但可能会引起资源的浪费。
4. 事务分解：将大的事务细分成较小的子事务，并按照适当的顺序依次执行，可以减少死锁的发生。
通过合理划分事务的范围和锁的粒度，可以降低事务之间的相互依赖性，从而减少死锁的风险。
数据库死锁的原因与解决方法
数据库死锁的原因与解决方法概述：在数据库管理系统中，死锁是指两个或多个事务互相等待彼此持有的资源，从而导致系统处于无法前进的状态。
死锁可能会导致系统性能降低，甚至完全卡死，造成严重的影响。
本文将探讨数据库死锁的原因，并提供一些常见的解决方法。
原因：1. 事务之间的相互竞争：当多个事务同时申请数据库中的资源时，如果它们之间存在循环等待资源的情况，可能会导致死锁。
2. 不恰当的资源锁定顺序：如果事务对资源的锁定顺序不一致，也可能导致死锁的产生。
例如，事务A先锁定了资源X，然后等待资源Y，而事务B则先锁定了资源Y，然后等待资源X，这种情况可能会引发死锁。
3. 长时间持有事务锁：如果某个事务在执行期间持有锁的时间过长，并且在持有锁期间其他事务无法进行需要的操作，则可能导致其他事务等待并最终形成死锁。
解决方法：1. 死锁检测与解除：数据库管理系统可以通过检测死锁的发生来解决此问题。
一种常见的死锁检测方法是使用图论来建模死锁关系，并通过检测图中的循环来确定死锁的存在。
一旦死锁被检测到，系统可以选择中断一个或多个事务来解除死锁。
2. 适当的资源锁定顺序：为了避免死锁，事务在锁定资源时应该保持一致的顺序。
例如，可以按照资源的唯一标识符顺序进行锁定，或者根据资源的层次结构来确定锁定顺序。
3. 降低锁的粒度：减少事务对资源的锁定范围可以减少死锁的可能性。
例如，可以仅在必要时锁定资源的部分而不是全部，以使其他事务能够继续执行。
4. 设置合理的超时机制：为事务设置适当的超时机制，当一个事务无法获取所需的资源时，可以在一定时间内等待，超过设定的超时时间后放弃获取资源，以避免死锁的产生。
5. 优化数据库设计和查询语句：良好的数据库设计和查询语句可以减少事务之间的竞争，从而减少死锁的风险。
例如，合理使用索引、避免全表扫描、避免冗余数据等。
预防与预警：为了防止和及时处理死锁问题，可以采取以下预防与预警措施：1. 监控死锁情况：数据库管理系统可以提供死锁监控功能，实时监测死锁的发生情况，并及时发出预警。
数据库事务、事务隔离级别以及锁机制详解
数据库事务、事务隔离级别以及锁机制详解以下主要以MySQL（InnoDB引擎）数据库为讨论背景，纯属个⼈学习总结，不对的地⽅还请指出！什么是事务？事务是作为⼀个逻辑单元执⾏的⼀系列操作，要么⼀起成功，要么⼀起失败。
⼀个逻辑⼯作单元必须有四个属性，称为 ACID（原⼦性、致性、隔离性和持久性）属性，只有这样才能成为⼀个事务。
数据库事物的四⼤特性（ACID）：1）原⼦性：（Atomicity）务必须是原⼦⼯作单元；对于其数据修改，要么全都执⾏，要么全都不执⾏。
2）⼀致性：（Consistency）事务在完成时，必须使所有的数据都保持⼀致状态。
在相关数据库中，所有规则都必须应⽤于事务的修改，保持所有数据的完整性。
事务结束时，所有的内部数据结构（如 B 树索引或双向链表）都必须是正确的。
3）隔离线：（Isolation）由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。
事务查看数据时数据所处的状态，要么另⼀并发事务修改它之前的状态，要么是另⼀事务修改它之后的状态，事务不会查看中间状态的数据。
这为可串⾏性，因为它能够重新装载起始数据，并且重播⼀系列事务，以使数据结束时的状态与原始事务执的状态相同。
4）持久性：（Durability）事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。
该修改即使出现系统故障也将⼀直保持。
事务并发时会发⽣什么问题？（在不考虑事务隔离情况下）1）脏读：脏读是指在⼀个事务处理过程⾥读取了另⼀个未提交的事务中的数据。
例：事务A修改num=123------事务B读取num=123（A操作还未提交时）事务A回滚此时就会出现B事务读到的num并不是数据库中真正的num的值，这种情况就叫“脏读”。
2）不可重读：不可重复读是指在对于数据库中的某个数据，⼀个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值，这是由于在查询间隔，被另⼀个事务修改并提交了。
例：事务A读取num=123（事务A并未结束）------事务B修改num=321，并提交了事务事务A再次读取num=321此时就会出现同⼀次事务A中两次读取num的值不⼀样，这种情况就叫“不可重读”。
数据库事务管理中的死锁与超时问题
数据库事务管理中的死锁与超时问题在数据库的事务管理过程中，死锁与超时问题是常见的挑战和难题。
处理这些问题需要深入理解数据库系统的工作原理和事务管理的机制。
本文将讨论数据库事务管理中的死锁与超时问题，并介绍有效的解决方案。
一、死锁问题1. 死锁的概念在数据库系统中，死锁是指两个或多个事务互相等待对方所持有的资源而无法继续执行的情况。
当发生死锁时，事务无法继续执行，会导致系统的停顿和资源浪费。
2. 死锁的原因死锁产生的原因主要有以下几种：- 互斥条件：事务在执行过程中需要访问独占资源，并且不能被其他事务同时访问；- 请求与保持条件：事务在获取了某个资源后，保持该资源的同时继续请求其他资源；- 不可剥夺条件：事务获得的资源不能被其他事务强制剥夺；- 循环等待条件：存在一个资源的循环链，每个事务都在等待下一个事务所持有的资源。
3. 死锁的检测与解决为了解决死锁问题，数据库系统采用以下两种方法：- 死锁检测：通过不断地扫描系统中的资源和等待队列，检测是否存在死锁情况；- 死锁解决：一旦检测到死锁，系统会采取一定的策略来解决死锁，如回滚某个事务或者剥夺某个事务所持有的资源。
在实际应用中，为了避免死锁的发生，可以采取以下策略：- 事务排序：按照一定规则给事务编号，不同的事务按照编号大小依次执行，避免资源的循环等待情况；- 超时机制：设置事务的最长执行时间，当事务执行时间超过设定的阈值时，系统会主动回滚该事务，避免长时间占用资源。
二、超时问题1. 超时的原因在数据库系统中，事务可能会因为以下原因导致超时：- 堵塞：事务无法获取所需的资源，等待队列中的其他事务持有资源过久；- 阻塞：事务等待其他事务执行后才能继续执行，若等待时间过长，也会导致超时。
2. 超时的影响超时问题会导致事务执行时间过长，增加系统的负载和响应时间。
对于在线事务处理系统来说，超时问题会降低系统的吞吐量，影响用户的体验。
3. 超时的解决方案为了解决超时问题，可以采取以下措施：- 优化数据库结构和索引：通过合理设计数据库结构和建立适当的索引，提高数据库的查询性能，减少堵塞和阻塞情况的发生；- 提高系统硬件配置：增加服务器的内存和处理能力，加快事务处理的速度，减少超时的可能性；- 调整事务隔离级别：合理设置事务的隔离级别，避免事务之间的互相干扰和阻塞；- 设置适当的超时时间：根据系统的负载和性能，设置合理的事务超时时间，避免事务执行时间过长。
数据库死锁的原因分析与解决方法
数据库死锁的原因分析与解决方法数据库死锁是指两个或多个事务互相等待对方所持有的资源，导致系统无法向前推进，并最终导致系统性能下降或完全停顿。
解决数据库死锁是任何一个数据库管理员或开发人员在处理复杂系统时都要面对的一个关键问题。
本文将分析导致数据库死锁的常见原因，并介绍一些常见的解决方法。
导致数据库死锁的原因可以归纳为以下几点：1. 互斥性资源竞争：多个事务同时请求对同一资源进行独占性访问时，就会发生资源竞争。
例如，当两个事务尝试同时更新同一行数据时，就会发生死锁。
2. 事务长时间保持锁：如果一个事务长时间占有了某个资源，而其他事务也需要该资源，就会导致死锁。
例如，在一个长时间运行的批处理事务中，如果它占有了某个资源而其他事务需要等待这个资源，则可能引发死锁。
3. 循环等待条件：在一个环形的等待条件下，每个事务都等待其他事务所持有的资源，就会导致死锁。
如果没有有效的资源请求顺序，那么这种循环等待的情况可能发生。
解决数据库死锁问题的方法可以从以下几个方面入手：1. 死锁检测与解除：数据库管理系统提供了死锁检测和解除机制来处理死锁。
检测机制会周期性地扫描系统中的所有资源，检测是否存在死锁。
如果检测到死锁的存在，解除机制就会选定一个牺牲者，取消其一些事务，以解除死锁。
2. 优化数据库设计：正确的数据库设计可以减少死锁的发生。
合理规划索引、避免冗余数据、设计合适的事务并发控制等都是优化数据库设计的关键点。
通过避免不必要的锁竞争和减少事务冲突，可以减少死锁的可能性。
3. 事务管理：合理的事务设计和管理对于避免死锁非常重要。
尽量缩短事务执行的时间，避免长时间占有资源。
此外，设置合适的隔离级别，避免使用过高的隔离级别，可以降低死锁的风险。
4. 锁粒度管理：合理管理锁粒度也可以减少死锁的发生。
将资源划分为小的、独立的单元，可以使得多个事务间需要争用的资源减少。
使用粒度更细的锁可以减少锁冲突，降低死锁的概率。
5. 异常处理与重试机制：在数据库操作中，合理处理异常，并设置重试机制，可以在发生死锁时及时解除死锁。
数据库事务管理中的死锁检测与解决方法
数据库事务管理中的死锁检测与解决方法死锁是在多并发环境下，当两个或多个事务互相等待对方释放资源时变成无限等待状态的情况。
死锁会导致系统资源浪费，同时也会影响系统的性能和可用性。
在数据库事务管理中，死锁的发生是常见的，因此采取适当的死锁检测与解决方法是至关重要的。
1. 死锁检测方法1.1 死锁定位在死锁检测之前，首先需确定是否存在死锁。
一种常用的方法是通过等待图(Wait-for Graph)来检测死锁。
等待图是用来表示多个事务之间资源的竞争关系，当等待图中存在环路时，就意味着存在死锁。
1.2 系统资源监控监控数据库系统的资源使用情况，包括锁、事务等。
通过定期获取数据库系统的资源信息，可以发现死锁的发生情况。
1.3 死锁检测算法常见的死锁检测算法有：图算法、等待-图算法、死锁定时调度算法等。
其中图算法和等待-图算法较为常用，可以通过构建资源使用和等待的有向图来检测死锁。
2. 死锁解决方法2.1 死锁避免死锁避免是通过合理地预防死锁的发生，使得系统在运行时避免出现死锁。
这种方法主要基于资源请求和资源释放的顺序，通过对事务的资源请求进行动态分配和回收，避免死锁的发生。
常见的死锁避免算法有银行家算法和证据排斥检验算法。
2.2 死锁检测与解除如果死锁的避免方法不能满足需求，系统可能还是会发生死锁。
这时需要采取死锁检测和解除的方法。
常见的解除死锁的方式有回滚事务和剥夺资源。
回滚事务是指撤销某个或某些事务的执行，放弃已经占有的资源，以解除死锁。
而资源剥夺是指系统强制终止某个事务，然后再释放其所占有的资源，以解除死锁。
2.3 死锁超时处理死锁超时处理是通过设置一个死锁最大等待时间来处理死锁。
当一个事务遇到死锁时，如果等待超过设定的时间仍未解锁，系统会检测到死锁，并按照事先设定的处理方式来解锁。
3. 实践建议3.1 合理设计操作顺序在设计数据库应用时，应该尽量避免事务之间出现循环等待的情况。
在对资源进行请求时，需要明确资源请求的顺序，避免出现互相等待资源的情况。
数据库事务处理中的死锁与并发控制策略
数据库事务处理中的死锁与并发控制策略在数据库管理系统中，死锁和并发控制是关键的概念，涉及到确保多个并发事务能够同时运行而不发生冲突的问题。
本文将讨论数据库事务处理中的死锁和并发控制策略，以解决这些问题。
一、死锁的概念和原因1. 死锁的定义死锁是指两个或多个事务互相等待对方持有的资源，并导致彼此无法继续执行的情况。
如果不采取措施来解决死锁，系统将进入无限等待的状态。
2. 死锁的产生原因死锁通常由以下四个条件同时满足而产生：- 互斥条件：资源只能被一个事务占用，其他事务需要等待。
- 持有并等待条件：事务在持有一些资源的同时，还等待获取其他资源。
- 不可剥夺条件：已被一事务占用的资源不能被其他事务剥夺。
- 循环等待条件：一系列事务形成一种循环等待资源关系。
二、死锁的检测与解决策略1. 死锁的检测死锁的检测是指通过算法检测系统中是否有死锁的发生，一旦检测到死锁，系统可以采取相应的策略来解决。
常见的死锁检测算法有图论算法和资源分配图算法。
2. 死锁的解决策略- 死锁预防：通过破坏死锁产生的四个必要条件之一来预防死锁的发生。
例如，破坏持有并等待条件，要求事务在执行前一次性申请所需的全部资源。
- 死锁避免：通过事务请求资源时的动态分配，根据资源的状况决定是否分配给请求资源的事务。
常用的避免算法有银行家算法和资源分配图算法。
- 死锁检测与解除：先进行死锁检测，一旦检测到死锁的存在，通过撤销事务、资源抢占或回滚等方式解除死锁。
三、并发控制策略1. 一致性与隔离级别一致性和隔离级别是数据库中的重要概念，用于定义并发事务的行为和执行结果的可见性。
- 一致性：确保并发事务的执行结果与顺序执行结果相同。
基本原则是事务应该遵守数据库的完整性约束和业务逻辑。
- 隔离级别：定义了一种隔离的程度，用于控制并发事务间相互干扰的程度。
隔离级别从低到高分为读未提交、读提交、可重复读和串行化。
2. 并发控制技术为了确保并发执行的多个事务能够正确地访问和修改数据库，数据库管理系统中使用了多种并发控制技术。
数据库中数据一致性的保障方法(三)
数据库中数据一致性的保障方法数据一致性是数据库管理中一项重要的任务，它保证了数据库中的数据在任何时间点都是准确且一致的。
要保障数据一致性，需要采取一系列的方法和策略。
本文将讨论一些常见的数据一致性保障方法，并探讨其优缺点。
1. 事务管理：事务管理是保障数据一致性的一个重要手段。
事务是一系列数据库操作的逻辑组合，要么全部执行成功，要么全部不执行。
事务具有ACID特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性。
数据库管理系统通过事务管理机制来保证数据的一致性。
事务管理可以通过锁机制和并发控制来避免不一致的情况发生。
2. 锁机制：锁机制是数据库管理系统中常用的保障数据一致性的方法之一。
通过引入锁定机制，数据库可以保证对数据的访问是互斥的，避免了多个事务同时对同一数据进行修改的情况。
常见的锁机制包括共享锁和排他锁。
共享锁允许多个事务同时读取同一数据，而排他锁则只允许一个事务进行写操作。
锁机制确保了数据的一致性，但也带来了一定的性能开销和资源竞争的问题。
3. 并发控制：并发控制是保证数据一致性的重要手段之一。
并发控制通过控制事务的执行顺序和并发度来避免数据的冲突和不一致。
常用的并发控制方法包括串行化、封锁、时间戳等。
串行化方法是最简单的并发控制方式，它将并发执行的事务转化为串行执行，保证了数据的一致性，但牺牲了并发性能。
封锁方法通过加锁和释放锁的方式来控制事务的访问，保证了事务的隔离性，但也带来了死锁和性能开销的问题。
时间戳方法通过给每个事务分配一个唯一时间戳，根据时间戳来确定事务的执行顺序，避免了冲突和死锁的问题。
4. 异常处理：异常处理是保障数据一致性的重要环节之一。
在数据库管理系统中，可能会出现各种意外情况，如服务器崩溃、断电等。
为了保证数据的一致性，需要对这些异常情况进行处理。
常见的异常处理方式包括日志记录和数据备份。
日志记录可以将数据库操作过程中的所有变动记录下来，当出现异常情况时，可以通过日志进行恢复和重构。
事务不生效的原因
事务不生效的原因正文：事务是数据库管理系统中的一个重要概念，它用于确保数据库操作的完整性和一致性。
事务可以将一组数据库操作视为一个原子操作，要么全部执行成功，要么全部回滚到事务开始前的状态。
然而，在某些情况下，事务可能不会生效，导致数据不一致或丢失。
以下是一些常见的导致事务不生效的原因：1. 未正确使用事务：事务应该正确地开始、提交或回滚。
如果在事务中没有正确地调用这些操作，事务将不会被生效。
2. 并发操作：数据库中可能有多个并发事务同时进行，如果这些事务同时修改相同的数据，就有可能导致事务不生效。
例如，如果两个事务同时尝试将某个字段的值从A更改为B，那么最终可能会出现A 和B两个值混合的情况。
3. 锁冲突：当多个事务同时访问相同的数据时，可能会发生锁冲突。
如果一个事务正在修改某个数据，而另一个事务正在尝试读取或修改相同的数据，就会导致锁冲突，从而导致事务不生效。
4. 异常处理不当：如果在事务执行过程中发生了异常，但没有正确处理异常，事务可能会被中断而不会生效。
在异常处理中，应该回滚事务以确保数据的一致性。
5. 数据库故障：如果数据库服务器发生故障或崩溃，事务可能无法完成，导致事务不生效。
在这种情况下，数据库系统通常会尝试恢复事务，但有时可能需要手动干预。
为了确保事务的生效，我们应该遵循一些最佳实践：1. 明确事务边界：事务应该正确地开始和结束。
确保在事务开始时调用BEGIN TRANSACTION命令，在事务结束时调用COMMIT或ROLLBACK 命令。
2. 避免长时间持有锁：长时间持有锁可能导致其他事务的等待时间增加，从而降低系统的并发性能。
尽量减少事务持有锁的时间，以允许其他事务尽快进行。
3. 使用合适的隔离级别：数据库系统提供了不同的隔离级别，如读未提交、读已提交、可重复读和串行化。
选择合适的隔离级别可以避免一些并发问题，同时确保事务的一致性。
总之，事务不生效的原因可能是由于错误使用事务、并发操作、锁冲突、异常处理不当或数据库故障等。
数据库事务管理中的死锁问题与解决方法
数据库事务管理中的死锁问题与解决方法引言：在数据库事务管理中，死锁问题是一种常见的情况，指的是两个或多个事务相互等待彼此释放资源的情况。
当发生死锁时，事务无法继续执行，系统性能下降甚至崩溃。
因此，合理的死锁解决方法对于确保数据库的正常运行至关重要。
本文将探讨死锁的原因，并介绍几种常见的死锁解决方法。
一、死锁问题的原因1.1 资源竞争数据库中的资源包括数据表、行、列、索引等。
当多个事务同时请求获取相同的资源时，就会产生资源竞争。
如果系统无法正确地管理这些竞争关系，就会导致死锁的发生。
1.2 事务交互在数据库事务管理中，事务必须按照一定的顺序执行。
但是，如果多个事务之间存在依赖关系，例如事务1需要事务2中的资源，而事务2又需要事务1中的资源，就会发生不符合序列要求的事务交互，进而引发死锁。
二、死锁的解决方法为了避免死锁的发生，数据库系统采用了多种机制来解决这个问题。
下面介绍几种常见的死锁解决方法。
2.1 死锁预防死锁预防是一种主动的死锁解决方法，旨在通过限制事务对资源的访问来预防系统进入死锁状态。
常见的死锁预防技术包括以下几种：2.1.1 严格的资源顺序方法该方法要求事务按照某种预定的顺序请求资源，从而避免死锁的发生。
系统为每个事务分配一个全局统一的资源顺序，事务只有在获取到当前资源及之前的所有资源才能继续执行。
这种方法可以保证资源请求的有序性，但是可能导致资源利用率较低。
2.1.2 超时方法超时方法是指为每个事务分配一个超时阈值，当事务在超过该阈值时仍未获得所需资源，则系统会自动终止该事务，释放其占用的资源。
这种方法可以避免死锁的发生，但可能导致事务被过早地终止，影响系统性能。
2.2 死锁检测和解除当死锁无法被预防时，系统可以使用死锁检测和解除机制来检测并解决死锁问题。
死锁检测一般通过构建资源等待图进行实现，而解锁则通过终止与死锁相关的一个或多个事务来解除死锁。
死锁检测和解除机制不会影响正常的事务执行，但会增加系统的开销。
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TABLE FILE APPLICATION METADATA ALLOCATION_UNIT DATABASE
整个表，包括所有数据和索引的。 数据库文件。 应用程序指定的资源。 元数据锁。 分配单元。 整个数据库。
锁类型
锁模式 共享 (S) 更新 (U)
说明 用于读操作。 对可更新的资源使用。
排他 (X)
第 13 章 管理事务和锁
第 13 章：管理事务和锁
• 事务和锁概述 • 管理事务 • 理解 SQL Server 锁定体系结构 • 管理锁
第 1 节：事务和锁概述
• 事务 •锁 • 并发控制 • 演示：介绍事务
事务
事务是原子工作单元 事务使数据处于一致的状态
事务与其他并发事务隔离 事务是持久的
COMMIT TRANSACTION
• SAVE TRANSACTION • 事务日志 – 使用 WITH MARK 指定日志中标记的事务
隐式事务
• 将隐式事务模式设置为 ON
SET IMPLICIT_TRANSACTION ON
• 执行以下语句时，隐式事务将启动
ALTER TABLE CREATE DELETE DROP FETCH GRANT
演示：介绍事务
在本演示中，你将看到如何： • 对一次简单数据更新使用事务 • 如果事务成功如何提交事务 • 如果出现错误如何回滚事务
第 2 节：管理事务
• 自动提交事务 • 显式事务 • 隐式事务 • 事务恢复 • 使用事务的注意事项 • 受限语句
自动提交事务
• 默认事务模式 • 每个 TSQL 语句完成时，都将提交或回滚。如果成功，则提交；如果有
任务 1
资源 1
任务 2
资源 2
查看锁定信息的方法
活动监视器
动态管理视图 sys.dm_tran_
locks
SQL Server Profiler
可靠性和性能监 视器
演示：查看锁定信息
在本演示中，你将看到如何： • 使用活动监视器查看锁定信息 • 使用动态管理视图查看锁定信息
实验：管理事务和锁
错，则回滚 • 编译错误将导致整个批处理不执行 • 运行时错误可能允许批处理中的一部分提交 • 数据库引擎以自动提交模式工作，直到显式事务启动 • XACT_ABORT 设置 ON 确保整个批处理将在出现任何运行时错误时
回滚；编译错误不受 XACT_ABORT ON 影响
SET XACT_ABORT {ON | OFF }
显式事务
显式声明事务开始和结束的事务 • BEGIN TRANSACTION • COMMIT TRANSACTION • ROLLBACK TRANSACTION
BEGIN TRANSACTION fund_transfer EXEC debit_checking '100', 'account1' EXEC credit_savings '100', 'account2'
锁
• 用来同步多用户同时访问同一数据的机制
• 两种主要类型的锁：
-读锁– 允许其他人读取，但不允许写入 -写锁– 阻止其他人读取和写入
• 可能发生死锁
• 锁防止更新冲突
-锁定确保事务是串行化 -锁定是自动的 -锁使得并发使用数据成为可能
并发控制
两种主要的并发控制类型： • 悲观
-在读取数据准备更新时锁定数据 -其他用户将受到阻止，直到锁释放 -在数据争用较高时使用 • 乐观 -执行更新时锁定数据 -如果数据自初次读取后发生更改会收到错误 -在数据争用较低的情况下使用
• 锁定超时 • 限制等待锁定的资源的时间 • 使用 SET LOCK_TIMEOUT
锁升级
锁升级将很多细粒度的锁转换为较少的粗粒度锁
动态锁定
动态 锁定
成本
行 锁定成本 并发成本
页
表
粒度
死锁
• 如果有两个或更多任务，其中每个任务都锁定了其他任务试图锁定的 资源，从而造成永久相互阻塞，此时就会发生死锁。
第 3 节：理解 SQL Server 锁定体系结构
• 可通过锁防止的并发问题 • 可锁定资源 • 锁类型 • 锁兼容性
可通过锁防止的并发问题
若没有锁定机制，可能发生以下问题： • 丢失更新 • 未提交的依赖关系（脏读） • 不一致的分析（不可重复读） • 幻读 • 由于行更新导致读取缺失和重复读
用于数据修改操作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。
意向
用于建立锁的层次结构。
架构
在执行依赖于表架构的操作时使用。
大容量更新 (BU) 在将数据大批量复制到表，且指定了 隔离级别时，保护查询读取的行范围。
锁兼容性
• 并非所有锁都与其他锁兼容。例如：
可锁定资源
SQL Server 可锁定以下资源：
RID KEY PAGE EXTENT
HoBT
用于锁定堆中单个行的行标识符。 索引中用于保护可序列化事务中的键范围的行锁。 数据库中的 8 KB 页，例如数据页或索引页。 一组连续的八页，例如数据页或索引页。
堆或 B 树。该锁保护没有聚集索引的表中的 B 树 （索引）或堆数据页。
• 实验 13-1：使用事务 • 实验 13-2：管理锁
登录信息
虚拟机 用户名 密码
NY-SQL-01 Administrator
Pa$$w0rd
预估时间：60 分钟
锁
不兼容
共享(S)
排他(X)
更新(U)
除共享(S)外的所有锁
排他(X)
所有其他锁
第 4 节：管理锁
• 会话级锁定选项 • 锁升级 • 动态锁定 • 死锁 • 查看锁定信息的方法 • 演示：查看锁定信息
会话级锁定选项
• 事务隔离级别 • READ UNCOMMITTED • READ COMMITTED（默认） • REPEATABLE READ • SERIALIZABLE
嵌套事务的注意事项 -允许，但不建议 -使用 @@trancount 确定嵌套级别
受限语句
• 受限语句不能包含在任何显式事务中 • 全文系统存储过程调用不可包含在显式事务中 • 在隐式或显式事务中不可使用以下存储过程：
• sp_dboption（不推荐使用） • 修改 master 的系统存储过程
INSERT OPEN REVOKE SELECT TRUNCATE TABLE UPDATE
• 事务必须以 COMMIT 或 ROLLBACK TRANSACTION 显式完成
事务恢复
事务恢复 1
2 3 4 5
需要的操作
无 前滚 回滚 前滚 回滚
检查点
系统失败
使用事务的注意事项
使事务尽可能短 -不要求用户输入 -不浏览数据 -访问尽可能少的数据 -需要事务时才打开事务
-任务 T1 有资源 R1 的锁（从 R1 到 T1 的箭头），并请求 获得资源 R2 的锁（从 T1 到 R2 的箭头）。
-任务 T2 有资源 R2 的锁（从 R2 到 T2 的箭头），并请求 获得资源 R1 的锁（从 T2 到 R1 的箭头）。
-由于两个任务要在资源可用后才能继续，而两个资源要在任务 继续后才能释放，于是出现死锁状态。