第九章(续) 并发控制(不讲)
《并发控制》课件
这个PPT课件将带你了解并发控制的基本概念、重要性以及各种策略和技术。 让我们一起探索并发控制的不同方面和未来发展方向。
什么是并发控制?
并发控制是指在多用户环境下，对并发访问数据库的各种操作进行协调和管 理的一种技术。它的目标是保证数据的一致性和隔离性。
并发控制的作用与意义
事务执行过程中数据库从一个一致状态转换到另 一个一致状态。
隔离性
事务之间相互隔离，各自独立运行，互不干扰。
持久性
事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的。
事务的提交与撤销
1 提交事务
将事务的修改结果持久化到数据库中，使其对其他事务可见。
2 撤销事务
撤销事务的修改操作，将数据库恢复到事务开始之前的状态。
日志文件的作用与种类
1 作用
记录数据库的操作和修改过程，用于数据库 的恢复和重做操作。
2 种类
包括事务日志、撤销日志和重做日志等。
数据库恢复的两种常用方法
基于备份
使用数据库备份文件进行恢复，可以恢复整个数据库的一致性状态。
基于日志
根据日志文件的记录，对数据库进行恢复和重做操作，使其回到一致性状态。
1 数据一致性保证
通过并发控制，可以避免数据被多个并发操作同时修改而导致不一致的情况发生。
2 并发性能优化
有效的并发控制策略可以提高数据库系统的并发处理性能，降低响应时间。
3 资源利用率提高
合理的并发控制可以充分利用系统资源，提高系统利用率。
并发控制策略的分类
乐观并发控制
基于假设操作之间的冲突很少发生，采用乐观锁和版本号等机制来解决冲突。
2 已提交读
一个事务中的修改只有在提交后才能被其他 事务读取，避免了脏读的问题。
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。
数据库系统概论之并发控制
数据库系统概论之并发控制并发控制是数据库系统中一个重要的概念，它指的是同时运行的多个事务之间对共享资源的访问和操作的控制。
在数据库系统中，多个用户可能同时对数据库进行读操作或者写操作，为了保证数据的一致性和完整性，必须要对并发操作进行控制。
并发控制的目标是确保多个事务的执行在数据库系统中能够正确、有序地进行，而不会出现冲突、混乱等问题。
在实现并发控制的过程中，需要解决的主要问题有以下几个方面：1.数据库锁定机制：锁是最常用的控制并发的工具之一、通过对数据进行加锁，可以控制事务对数据的访问，保证了数据的一致性。
常见的锁有共享锁和排他锁，共享锁允许多个事务读取同一份数据，而排他锁只允许一个事务对数据进行修改。
通过合理的使用锁，可以提高并发处理的效率和性能。
2.事务隔离级别：事务隔离级别定义了多个事务之间的隔离程度，即一个事务对数据库所做的修改对其他事务是否可见。
常见的事务隔离级别有READUNCOMMITTED、READCOMMITTED、REPEATABLEREAD和SERIALIZABLE。
不同的隔离级别对并发控制的实现方式和性能有不同的影响。
3.死锁处理：死锁指的是多个事务互相等待对方释放资源，导致无法继续进行下去的情况。
数据库系统需要检测和处理死锁，以保证系统的正常运行。
常见的死锁处理方法有超时、死锁检测和死锁恢复等。
除了以上三个方面，还有其他一些并发控制的技术和策略可以提高系统的并发处理能力，例如多版本并发控制（MVCC）、时间戳、快照隔离等。
这些技术和策略可以根据不同的应用场景和需求来选择和应用。
在实际应用中，合理设计和使用并发控制机制可以提高数据库系统的性能和并发处理能力。
但是，过度的并发控制也可能导致系统性能下降。
因此，在设计数据库系统时，需要综合考虑并发控制的复杂性、性能和系统需求，做出合理的选择和权衡。
总之，并发控制是数据库系统中一个重要的概念，通过对多个事务的并发执行进行控制，保证了数据的一致性和完整性。
内科护理学第九章第三节帕金森病的护理-精品文档
帕金森病的诊断要点
• 1.中老年发病，缓慢进行性病程。 • 2.四项主征（静止性震颤、肌强直、运动迟缓、姿 势步态异常）中必备运动迟缓一项，其余三项至少具 备其中之一。 • 3.左旋多巴治疗有效。 • 4.患者无眼外肌麻痹、小脑体征、体位性低血压、 锥体系损害和肌萎缩等。 • 目前普遍采用英国脑库帕金森病诊断标准，近期国 际运动障碍协会又发布新诊断标准正在推广。
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内科护理学
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临床表现-1、静止性震颤
• 拇指与食指“搓丸样”(pill-rolling)动作，节律 4~6Hz，安静时出现，随运动而减轻或停止，紧张时加剧， 入睡后消失。 • 症状常自一侧上肢开始 • ---波及同侧下肢 • --对侧上肢及下肢， • 呈“N”字型进展
内科护理学
病因病机
• 本病的病因和发病机制十分 复杂，至今仍未彻底明确。 • 目前认为遗传因素、环境因 素、年龄老化、氧化应激、线 粒体功能缺陷、蛋白酶体功能 异常等均可能参与PD多巴胺能 神经元的变性死亡过程。
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内科护理学
病理
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• 大脑外观无明显改变。
• 切面上主要的改变是中脑黑质、脑桥的蓝斑及 迷走神经背核等处脱色，其中尤以黑质最为显著，
临床表现– 4、姿势步态异常
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患者表现出特殊的姿势：头部前倾，躯干俯屈， 上肢之肘关节屈曲，腕关节伸直，双手置于前方， 下肢之髋及膝关节略为屈曲，由于躯干两侧肌张力 增高的不平衡，患者可能出现躯干的侧弯
步态拖曳，起步困难， 迈开步后就以极小的步 伐向前冲去，越社 医学分社
第九章 第三节
帕金森病的护理
1
内科护理学
概念
第9章_数据库保护
9.2.2 数据库安全性目标
① 机密性：指信息不能对未授权的用户公 开； ② 完整性：指保证数据是正确的，没有经 过非授权用户的修改（即保证只有授权 用户才被允许修改数据）； ③ 可用性：指授权的用户不能被拒绝访问。
9.2.3 数据库安全控制
• 数据库在安全性机制设置方面可分为4个控制 层次 ：
9.2 数据库安全
• 数据库的安全性是指保证数据不被非 法访问，保证数据不会因非法使用而 被泄密、更改和破坏。
9.2.1 数据库安全保护范围
（1）计算机外部环境保护
① 自然环境保护。如加强计算机房、设备及其周边 环境的警戒、防火、防盗等，防止人为的物理破 坏。
② 社会环境中的安全保护。如建立各种法律法规、 规章制度，对计算机工作人员进行安全教育，使 其能正确使用数据库。 ③ 设备环境中的安全保护。如及时进行设备检查、 维护等。
•
用户与登录
• 登录是连接到SQL Server的账号信息，包括登 录名、口令等。 • 登录属于数据库服务器级的安全策略。 • 无论采用哪种身份验证方式，都需要具备有效 的登录账号。
• SQL Server建有默认的登录账号：sa 。
• 用户是数据库级的安全策略，用户是为特定数 据库定义的。
权限管理
9.3.1 完整性概念
• 数据库的完整性是指数据库中的数据在逻辑上的 正确性、有效性和相容性。
―正确性（Correctness）是指数据的合法性； ―有效性（Valid）是指数据属于所定义的有效 范围；
―相容性（Consistency）是指表示同一事实的两 个数据应当一致。
9.3.2 DBMS的完整性控制
事务的ACID性质
① 原子性（Atomicity）。事务必须是数据库的逻辑工作单 元，即事务中包括的诸操作要么全执行，要么全不执行。 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。
并发控制
一致性
如果在执行事务之前数据库是一致的，那么在执行 事务之后数据库也还应该是一致的。 单个事务的一致性：
• 由具体事务的语义决定。例如对图中的 事务Ti来说，一致性要求就是事务的执 行不改变账户A和账户B的和； • 单个事务的一致性是由对该事务进行编码的应用程序员负 责的。
整个数据库的一致性：
事务是构成单一逻辑工作单元的操作集 合。 为什么需要事务的概念呢？
并发操作的需要 恢复的需要
事务的性质
ACID
• 原子性(Atomicity)
• 一致性(Consistency)
• 隔离性(Isolation) • 持久性(Durability)
原子性
事务的原子性强调了一个事务是一个逻 辑工作单元，是一个整体，是不可分割 的。一个事务所包含的操作要么全部做， 要么全部不做。
活锁及其预防
活锁（Live Lock）：就是在封锁过程中，系 统可能使某个事务永远处于等待状态，得不到 封锁机会。 举例说明： 事务T1封锁某数据后，事务T2请求封锁未获 得并等待，而T1释放锁后，事务T3请求封锁 并获得，T3释放锁后，事务T4请求封锁并获 得„„T2可能永远等待 解决办法：采用先来先服务的策略
T2
③ 读A=50 读B=10 求和=15 Commit Unlock A Unlock B ④
⑤
Xlock B 等待 等待 等待 等待 等待 等待 等待 等待 获得Xlock B 读B=10 B←B*2 写回B=20 Commit
可重复读
不同级别的封锁协议总结
6. 活锁与死锁
采用封锁方法可以有效的解决并发执 行中错误的发生。但封锁本身也带来一 些问题，比如说活锁与死锁问题。
4. 封锁
并发控制
并发控制1.并发冲突当两个进程试图在同一时间修改同一数据，就会产生冲突。
2.并发控制有两种方式管理并发数据访问：乐观并发控制、悲观并发控制。
这两种控制模式的区别在于，是在冲突发生前进行防止，还是在发生后采用某种方法来处理冲突。
3.悲观并发控制悲观并发模式假定系统中存在足够多的数据修改操作，以致任何确定的读操作都可能会受到由别的用户所制造的数据修改的影响。
也就是说，悲观并发模式假定冲突总是会发生的。
悲观并发控制是通过独占正在被读取的数据来避免冲突。
但是独占数据会导致其它进程无法修改该数据，进而产生阻塞——读数据和写数据会互相阻塞。
4.乐观并发控制乐观并发模式假定系统的数据修改操作只会生产非常少的冲突，也就是说任何进程都不太可能修改别的进程正在访问的数据。
乐观并发模式下，读数据和写数据之间不会发生冲突，只有写数据与写数据之间会发生冲突。
即读数据不会产生阻塞，只有写数据才会产生阻塞。
5.并发冲突生产的问题5.1. 丢失更新（Lost updates）两个进程同时读取一笔数据，然后进行修改，那么后提交的数据会覆盖先提交的数据。
如果数据允许覆盖式更新（比如用户姓名），那么丢失更新并不算太大的问题，如果数据是累加式更新（比如库存数量），那么丢失更新是非常严重的问题，并且在非并发模式下无法重复问题的发生。
5.2. 脏读（Dirty reads）当一个进程更新了数据，但（事务）未提交，这时候另一个进程读取同一笔数据，如果前一个进程取消了更新（事务回滚），那么后一个进程读取的就是脏数据。
脏读会产生严重的问题，在任何情况下都是不允许的。
5.3. 不可重复读（Non-repeatable reads）当一个进程读取了一笔数据后，另一个进程更新了同一笔数据，然后第一个进程再次读取同一笔数据，却得到了与第一次读取不同的结果。
在事务A更新记录之后（update Customers set Name = 'B' where Name = 'A'），事务B读取相同记录（select Name form Customers where Name = 'A'），但事务B拿到的是事务A更新之后的数据（的值为'B'），在事务B读取记录之后，事务A进行了事务回滚（的值为'A'），导致事务B的数据是不真实的。
并发控制——精选推荐
并发控制⼀、并发⽅式①交叉并发⽅式：单处理机系统中，事务的并⾏执⾏实际上是这些并⾏事务的并⾏操作轮流交叉进⾏，这种并发执⾏的⽅式称为交叉并发⽅式。
②同时并发⽅式：多处理机系统中，每个处理机运⾏⼀个事务，多个处理机同时运⾏多个事务，实现多个事务真正地并发执⾏，这种并发执⾏⽅式为同时并发⽅式。
⼆、并发控制概述事务是并发控制的基本单位，事务的ACID特性（原⼦性，⼀致性，永久性，隔离性）遭到破坏的原因之⼀是多个事务对统⼀数据的并发操作。
为了保证事务隔离性和⼀致性，DBMS需要对并发操作进⾏正确调度，这也就是并发控制机制的责任。
并发操作带来的数据不⼀致性主要包括：丢失修改，不可重复读，读”脏“数据。
丢失修改：两个事务T1，T2读取同⼀数据并进⾏修改，后提交的事务对数据所做的修改覆盖了先提交的事务对该数据的修改。
不可重复读：事务T1读取某数据后，事务T2对该数据进⾏更新，使得T1⽆法再现前⼀次读取的结果。
主要有三种情况。
①T1读取某⼀数据后，T2对该数据进⾏修改，当T1再次读取该数据时，读取的结果与前⼀次不⼀样。
例如T1读取某数据后进⾏运算并得到结果，T2对该数据进⾏了修改，T1再次读该数据进⾏验算时，验算结果不⼀致。
②T1按⼀定条件读取某些数据记录后，T2删除了其中部分数据，T1再次按相同条件读取时，发现⼀些数据神秘消失。
③T1按⼀定条件读取某些记录后，T2出⼊了⼀些数据，T1再以同样的条件读取数据是，发现多了⼀些记录。
后两种的不可重复读，也叫做”幻影现象“。
读脏数据：T1读取某⼀数据并进⾏修改，将其写回磁盘，T2读取同⼀数据后，T1由于某些原因被撤销，这是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读到的数据就成为”脏“数据。
产⽣以上三类数据不⼀致是由于并发操作破坏了事务的隔离性。
三、并发控制的技术（封锁）并发控制的主要技术有：封锁，时间戳，乐观控制法。
商⽤DBMS通常采⽤封锁⽅法。
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SQL
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第九章 并发控制
基本概念按p292
第十一章《并发控制》
1
第九章 并发控制
锁定：防止用户读取正在由其他用户更改的数据， 并防止多个用户同时更改相同数据，这保证了事务 完整性和数据库一致性，它是实现数据库并发控制 的主要手段。 锁定资源：行、页（8KB）、扩展盘区（相邻的8 个数据页）、表（含索引）、数据库，粒度由小到 大，锁定粒度与并发度成反比关系：粒度大并发度 小，力度小并发度大。 锁类型： 1）资源具有共享锁时，任何其他事务都不能修改数 据，当前事务一旦读取了数据则立即释放共享锁。
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第九章 并发控制
2）更新锁保证一次只有一个事务可获得该资源的更 新锁，当事务修改资源时，其转换为排他锁，否则 转换为共享锁。 3）排他锁保证其他事务不能读取或修改其锁定的数 据。 4）意向锁表示该资源的底层资源上的锁，如表上的 共享意向锁表示事务打算在表中的页或行上放置共 享锁，这样可以防止另一个事务在该页上获取排他 锁。分为意向共享锁、意向排他锁、意向排他共享 锁。 意向锁提高了系统性能，仅在表级检查意向锁而无 3 须检查表中的每行或每页上的锁就可以确定事务是
第九章 并发控制
5）架构锁：不阻塞任何事务锁，因此其他事务继续运 行，但不能在表上执行DDL操作。 6）大容量更新锁允许进程将数据并发地大容量复制到 同一个表，同时防止其他进程访问该表。 死锁：两个事务分别锁定某一个资源，而又分别等待 对方释放时将发生死锁，SQL SERVER定期自动搜 索并按优先级结束一个代价最低的事务，同时返回 1025号错误信息。 显示锁：企业管理器-管理-当前活动-… 或 sp_lock ‘spid1’,’spid2’