并发控制
并发控制就是要通过正确的调度方式, 使一个用户事务的执行不受其它事务的 干扰,从而避免造成数据的不一致性。
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107.Βιβλιοθήκη .2 锁定义 锁是防止存取同一资源的用户之间出现不正确地
修改数据或不正确地更改数据结构的一种机制。 基本的锁方式有二种: 排它锁(Exclusive Locks ,简记为X锁) 共享锁(Share Locks ,简记为S锁)
地全部加锁,否则就不能继续执行。 缺点:扩大了锁的范围,降低了系统的并发度。
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24
(3)死锁的预防(OS)
②顺序加锁法 预先对数据项规定一个加锁顺序,所有事务都按
这个顺序进行加锁。 缺点:很难按规定的顺序进行加锁。
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(4)死锁的检测与解除
1)超时法 如果一个事务的等待时间超过了规定的时限,就
T1
Read(A) A:=A-100 Write(A) Read(B) B:=B+100 Write(B)
T2
Read(B) Temp:=B*0.2 B:=B-temp Write(B) Read(C) C:=C+temp Write(C)
(b)
33
正确的.vs.错误的并发调度
T1
Read(A) A:=A-100 Write(A)
设甲售票点对应于事务T1,乙售票点对应于事务T2,则上 述事务过程的描述如图
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5
(1)丢失修改
时间
T1
t0
t1
read(A)
t2
t3
A:=A-1
t4
write(A)
t5
t6
t7
t8
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T2
DB中的A值
25
read(A)
丢失修改 24
A:=A-1 write(A)
24
可串行性(Serializability)是并发事务正确性的 判别准则。按照这个准则的规定,一个给定的 并发调度,当且仅当它可串行化时,才认为是 正确的调度。
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7.5.5 并发调度的可串行性
示例 事务T1:从账号A将数量为100的款项转到账号B; 事务T2:从账号B将20%的款项转到账号C。 假设A、B和C的初值分别为600、300和100。
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(1)一级锁协议
事务T在修改数据R之前必须先对数据R所在的项 申请加X锁,在获得了X加锁后,直到该事务T结 束时才释放所加的X锁。
如果未获准加X锁,则该事务T进入等待状态,直 到获准X加锁后该事务才继续执行。
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(1)一级锁协议
事务T要修 改数据R:
申请加X锁? N
Read(B) B:=B+100 Write(B)
T2
Read(B) Temp:=B*0.2 B:=B-temp Write(B)
Read(C) C:=C+temp Write(C)
T1
Read(A) A:=A-100
Write(A) Read(B)
B:=B+100 Write(B)
T2
Read(B) Temp:=B*0.2 B:=B-temp
当某个事务T希望阻止其它事务修改正为它读取的 某个数据项A时,则该事务可以对A加共享锁, 共享锁又称为读锁。
本事务:读A,不能修改A 其它事务:加S锁读A,在T释放A上S锁之前不能
修改A
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S锁和X锁的共存相容矩阵
S
X
-
S
×
X
×
×
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7.5.3 锁协议
如果未获准加S锁,则该事务T进入等待状态,直 到获准S加锁后该事务才继续执行。
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(2)二级锁协议
一级锁协议+
事务T要读 数据R:
申请加S锁?
Y 加S锁 读数据
释放S锁
N
等待
本事务:读R,不能修改R ;用UNLOCK 释放S锁(不需
等T结束)
其它事务:可加S锁读R,不能修改R
作用:防止丢失修改,防止读“脏”数据
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(3)三级锁协议
一级锁协议+
事务T要读 数据R:
申请加S锁?
N 等待
Y 加S锁 读数据
T结束 释放S锁
本事务:读R,不能修改R;用COMMIT和ROLLBACK 释放其它事务:可加S锁读R,不能修改R
作用:防止丢失修改,防止读“脏”数据,防止读过时 数据
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7.5.4 封锁带来的问题(1)活锁
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7.5.6 两段锁协议
②两段锁协议和可串行化调度 若并发执行的所有事务均遵守两段锁协议,则对
这些事务的任何并发调度策略都是可串行化的 (充分条件,不是必要条件) ③两段锁协议和一次加锁法 一次加锁法遵守两段锁协议; 遵守两段锁协议的事务并不遵守一次加锁法。
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6
(2)读过时数据
时间 t0 t1 t2 t3 t4 t5
T1
read(A)
A:=A-10 write(A)
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T2
DB中的A值
25
read(A)
读过时数据
15
7
(3)读“脏”数据
时间 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
T1
read(A) A:=A-10 write(A)
ROLLBACK
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T2
DB中的A值
25
读re“ad脏(A)”数据 15
25
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DB并发操作带来的三类数据不一致问题
并发操作可能带来的数据不一致性情况有三种 (1)丢失修改 (2)读过时数据 (3)读“脏”数据
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DB并发操作带来的三类数据不一致问题
产生原因: 并发操作破坏了事务的隔离性
如果事务T1封锁了数据R,事务T2又请求封锁R, 于是T2等待,T3也请求封锁R,当T1释放了R 上的封锁之后,系统首先批准了T3的请求,T2 仍然等待,然后T4又请求封锁R,当T3释放了R 上的封锁之后,系统又批准了T4的请求,T2继 续等待,……,如此下去,T2有可能永远等待。
这种可能存在某个事务永远处于等待状态、得不 到封锁的机会的现象,称为活锁。
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正确的并发调度
T1
Read(A) A:=A-100 Write(A) Read(B) B:=B+100 Write(B)
T2
Read(B) Temp:=B*0.2 B:=B-temp Write(B) Read(C) C:=C+temp Write(C)
(a)
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解决方法:先来者先执行。
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(2)死锁
两个或两个以上的事务都处于等待状态,每个事 务都在等待其中另一个事务解除封锁,它才能 继续执行下去,结果任何一个事务都无法继续 执行,这种现象称为死锁。
① R1 ④
T1
T2
③ R2 ②
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(3)死锁的预防(OS)
①一次加锁法 要求每个事务必须对所有要使用的数据项一次性
若T1正在等待给被T2锁住的数据项加锁,则在 T1和T2之间划一条有向边,方向是T1指向T2。 事务的有向等待图动态地反映了所有事务的等 待情况。
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(4)死锁的检测与解除
有向等待图中的每个回路意味着死锁的存在; 如果无任何回路,则表示无死锁产生。
并发控制子系统周期性地(比如每隔0.5分钟) 检测事务的有向等待图,如果发现有向等待图 中存在回路,就表示系统中出现了死锁。
认为发生了死锁。 优点:实现简单 缺点: 有可能误判死锁 若时限设置的太长,可能出现死锁发生后不能
及时发现的情况。
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(4)死锁的检测与解除
2)有向等待图法
①检测死锁
画一个表示事务等待关系的有向等待图G=(V, E)。V为结点集合,结点表示一个正在运行的事 务;E为有向边集合,有向边表示事务的等待关 系。
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(1)排它锁(X锁)
当某个事务T为修改某个数据项A且不允许其它事 务修改该数据项,或不允许其它事务对该数据 项加S锁时,则该事务可以对A加排它锁,排它 锁又称为写锁。
本事务:读A,修改A 其它事务:在T释放A上的X锁之前不能读A和修改
A
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(2)共享锁(S锁)
等待
Y 加X锁
T结束 释放X锁
本事务:读R,修改R;用COMMIT和ROLLBACK释放 X锁
其它事务:在T结束前不能读R,也不能修改R
作用:防止丢失修改
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(2)二级锁协议
二级锁协议除包括一级锁协议的内容外,还包括 如下规则:
事务T在读数据R之前必须先对数据R所在的项申 请加S锁,在获得了S加锁后,读完数据R后即可 释放所加的S锁。
缺点:制约数据库访问效率的瓶颈,不利于数据 库资源的利用。
并行访问,通过并发控制机制允许多个用户并 发地访问数据库。
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3
并发控制
当多个用户并发地访问数据库时就会产生多个事 务同时存取同一数据的情况。
若对并发操作不加以控制就会造成错误地存取数 据,破坏数据库的一致性。
《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。
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。
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。
简述数据库的并发控制概念以及并发控制的主要方法
简述数据库的并发控制概念以及并发控制的主要方法数据库的并发控制是指在多个用户同时访问数据库的情况下,确保数据的一致性和完整性。
并发控制的主要目标是在保证数据库事务的正确执行的同时,提高数据库系统的并发性能。
并发控制的概念:并发控制是指对同一资源的访问是受到一定的控制,以确保数据库的一致性和完整性。
在数据库系统中,多个用户可以同时执行事务,而这些事务可能会对数据库中的数据进行读取和修改操作。
并发控制机制必须保证多个事务对数据库的并发执行不会导致数据的不一致性和冲突。
并发控制的主要方法:1.锁定机制:锁定是指在事务执行期间,对被访问的数据进行加锁,以防止其他事务对该数据进行修改。
锁定机制可以分为共享锁(用于读操作)和排他锁(用于写操作)。
当事务需要对一些数据项进行读取或修改时,需要先获取相应的锁。
如果资源已经被其他事务锁定,则当前事务需要等待资源释放后才能继续执行。
2.时间戳机制:时间戳是给每个事务分配的一个唯一的标识,用来标记事务的开始时间或提交时间。
事务执行期间,每个事务所访问的数据都会被标记上时间戳,以记录事务对数据的读取和修改操作。
在并发执行时,系统可以根据时间戳的顺序来判断事务的串行执行顺序,从而避免冲突和不一致性。
3.多版本并发控制(MVCC):MVCC是在每个数据项上维护多个版本的数据,每个事务执行时,可以根据事务的时间戳或版本号来读取对应的数据版本。
MVCC对读取操作不加锁,只对写操作加锁,从而提高了并发性能。
当一个事务需要修改一些数据时,会生成新的数据版本,并将新版本的指针指向旧版本,这样其他事务可以继续读取旧版本的数据,不会被阻塞。
4.乐观并发控制:乐观并发控制假设在事务提交时不会发生冲突,因此不对数据进行加锁。
当事务提交时,系统会检查该事务对数据修改时是否发生冲突。
如果没有冲突,该事务的修改操作会被接受,否则会被回滚,重新执行。
除了以上主要的并发控制方法,还有一些辅助的并发控制技术,如死锁检测和恢复、并发控制粒度的调整、多级锁技术等。
并发控制的主要方法是
并发控制的主要方法是并发控制是指多个用户同时对数据库进行操作时的一种机制,它的目的是保证数据库在并发操作过程中能够保持数据的一致性、完整性和正确性。
在并发控制中,有一些主要的方法和技术被广泛应用于数据库系统。
1. 锁定机制锁定机制是最常见和基本的并发控制方法之一,它通过在并发操作过程中对数据资源加锁来保证数据的一致性和正确性。
在数据库中,可以使用不同级别的锁(如共享锁和排他锁)对数据进行加锁,以控制并发操作对数据的访问。
锁定机制可以有效地避免数据的丢失和不一致,但也可能引起死锁和性能问题。
2. 事务处理事务处理是一种常用的并发控制方法,它将多个数据库操作组合成一个逻辑单元,要么全部执行成功,要么全部回滚,以确保数据的一致性。
通过对事务的隔离和原子性操作的要求,可以有效地控制并发操作对数据的影响。
在事务处理中,可以使用锁定机制、时间戳机制和多版本并发控制等技术来实现并发控制。
3. 多版本并发控制(MVCC)多版本并发控制是一种先进的并发控制方法,它通过为每个事务创建一个独立的读取版本,使得多个事务可以同时读取和修改数据,而不会相互干扰。
多版本并发控制通过为每个数据项的每个版本分配一个唯一的时间戳来实现,它可以提高并发访问性能和资源利用率,并减少死锁和阻塞问题的发生。
4. 并发控制协议并发控制协议是一种用于控制并发操作的协议,它定义了多个事务之间的执行顺序和互斥关系。
常见的并发控制协议有两阶段锁定协议(2PL)、时间戳排序协议(TSO)、验证协议和快照隔离协议等。
并发控制协议可以根据实际应用场景和需求选择合适的协议,以确保数据的一致性和正确性。
5. 乐观并发控制乐观并发控制是一种无锁的并发控制方法,它基于假设多个事务之间的冲突很少发生,事务可以同时执行而不发生冲突。
通过在事务执行过程中记录每个数据项的读取和写入操作,在提交时对事务进行冲突检测和冲突解决,可以有效地保证数据的一致性和正确性。
乐观并发控制适用于并发读多写少的场景,并具有较好的性能和可扩展性。
操作系统中的并发控制
操作系统中的并发控制随着计算机技术的不断发展,操作系统已成为现代计算机系统中不可或缺的核心组成部分。
在多用户、多任务的环境下,操作系统需要管理和控制资源的分配和调度,以确保系统的高效运行和资源的合理利用。
而其中一个重要的方面就是并发控制。
一、什么是并发控制在操作系统中,所谓并发指的是两个或多个事件在同一时间间隔内同时发生的情况。
而并发控制则是指对多个并发执行的进程或线程进行协调和管理,以避免出现潜在的问题,如资源竞争、死锁等。
二、并发控制的目标并发控制的目标是确保多个进程或线程在并发执行过程中能够正确地共享和访问资源,并且不会发生竞争条件和冲突。
主要包括以下几个方面:1. 互斥访问:确保同一时间内只有一个进程或线程能够访问共享资源,避免数据的不一致性和错误的结果。
2. 死锁避免:通过合理的资源分配和进程调度,防止进程陷入循环等待的状态,造成系统无法正常进行的情况。
3. 同步执行:确保多个进程或线程按照特定的顺序进行执行,避免因执行顺序不确定而导致的问题。
三、并发控制的方法为了实现并发控制,操作系统采用了多种方法和机制,下面介绍其中常见的几种方法。
1. 互斥锁:互斥锁是一种最常见的并发控制机制,通过给共享资源加锁,并在访问资源前先判断锁的状态,以实现临界区的互斥访问。
2. 信号量:信号量是一种用于进程间同步和互斥的机制,通过对共享资源进行计数和操作,实现资源的互斥访问和进程的同步执行。
3. 读写锁:读写锁是一种特殊的互斥锁,允许多个线程同时对共享资源进行读操作,但在有写操作时需要互斥访问。
4. 事件:事件是一种用于线程同步的机制,通过线程之间的信号通知来实现特定操作的协调和同步。
5. 临界区:临界区是一段代码,在多个进程或线程中同时访问时需要进行互斥控制的区域,通过临界区的互斥访问实现并发控制。
四、并发控制的应用并发控制在操作系统中的应用广泛,影响着系统的性能和用户体验。
以下是几个常见的应用场景:1. 数据库管理系统:数据库管理系统需要确保多个用户能够同时对数据库进行读写操作,但又不会导致数据的冲突和不一致。
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。
并发控制的基本原理
并发控制的基本原理并发控制是计算机科学中的一个重要领域,特别是在数据库系统和分布式系统中,它涉及同时管理和协调多个操作,以确保数据的一致性和完整性。
并发控制的基本原理主要包括以下方面。
1.锁机制:锁是一种基本的并发控制手段,用于确保临界资源(如数据项)在同一时刻只被一个事务访问。
锁可以分为乐观锁和悲观锁,乐观锁通过版本号或时间戳来检测冲突,悲观锁则在操作数据前先加锁。
2.事务管理:事务是数据库中的一个工作单位,包括一系列操作,要么全部成功,要么全部失败。
并发控制需要确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID属性)。
3.并发调度:调度器负责决定多个事务的执行顺序。
合理的并发调度可以提高系统的吞吐量,但同时也可能增加冲突和死锁的风险。
4.死锁检测与处理:死锁是指两个或多个事务因争夺资源而无限期地等待彼此释放资源的状态。
系统需要定期检测死锁,并采取措施如回滚某个事务来解除死锁。
5.乐观并发控制:乐观并发控制策略假设冲突发生的概率较低,因此在进行数据操作之前不加锁,而是在更新数据时检查是否有冲突发生。
如果有冲突,则回滚操作。
6.悲观并发控制:悲观并发控制策略假设冲突发生的概率较高,因此在进行任何数据操作之前都会加锁,以防止其他事务访问相同的数据。
7.两阶段锁定:这是一种常见的悲观锁策略,它将事务的执行分为两个阶段:加锁阶段和解锁阶段。
在加锁阶段,事务请求锁定所有需要的资源;在解锁阶段,事务释放所有锁。
8.多版本并发控制(MVCC):为了允许多个事务同时对同一数据进行读取和修改,MVCC维护数据的历史版本。
每个事务都看到一份数据的快照,这份快照在事务开始时创建,从而确保了事务的隔离性。
9.原子性广播:在分布式系统中,为了确保所有节点上的数据一致,采用原子性广播机制,确保所有节点要么都执行某个操作,要么都不执行。
10.时间戳和顺序控制:使用时间戳来标记事务的顺序,确保事务按照一定的时间顺序执行,避免冲突。
第十一章并发控制
不可串行化的调度
T1
Slock B Y=B=2
T2
Slock A X=A=2
Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=3)
Unlock A
Xlock B B=X+1 写回B(=3) Unlock B
Unlock A
不可串行化的调度
由于其执行结果与(a)、(b)的结果都不同,所
以是错误的调度。
T2
Slock A X=A=3 Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=4) Unlock B
串行调度策略,正确的调度
T1 T2
SlockA X=A=2 Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=3) Unlock B Slock B Y=B=3 Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=4) Unlock A
不同级别的封锁协议: 1级封锁协议:对T要“修改”的R加X锁,直到T结 束
(从而避免丢失数据修改,保证事务可恢复) T对R的“读”操作,没作说明,所以可以不加 锁
1级封锁协议只解决“丢失修改”的问题,而另外 两种不能解决
T1 ① Xlock A 获得 ② 读A=16 ③A←A-1 写回A=15 Commit Unlock A ④
避免死锁问题:
两类方法
1. 预防死锁 2. 死锁的诊断与解除
预防死锁的方法:一次封锁法和顺序封锁法
一次封锁法:要求每个事务必须一次将所有要使用
的数据全部加锁,否则就不能继续执行
存在的问题:降低并发度
扩大封锁范围 将以后要用到的全部数据加锁,势必扩大了封锁的范 围,从而降低了系统的并发度
并发控制的概念
并发控制的概念并发控制,这听起来像是个有点高深的计算机术语呢。
咱先别急着头疼,就把它想象成一群小动物在抢食物的场景。
比如说,有一群小松鼠,它们都想要那几颗最饱满的松果。
如果没有个规则来管管,那肯定就乱套了,力气大的松鼠可能把所有的松果都抢走,弱小的松鼠就只能饿肚子。
在计算机的世界里呀,并发控制就有点像这个规则。
多个程序或者进程,就好比那些小松鼠,它们可能都想要使用同一种资源,像数据库里的数据。
要是没有并发控制,数据可能就会被搞得乱七八糟。
就像几个厨师同时在一个小厨房里做菜,没有个先来后到的规矩,这个拿盐,那个拿醋,一会儿菜可能就没法吃了,盐放多了,醋倒错了罐子之类的。
我记得有一次我去一个小饭馆吃饭。
那个饭馆很小,只有一个厨师和一个服务员。
那天不巧,来了好几桌客人同时点菜。
服务员把单子一股脑儿都扔给厨师,厨师就有点懵了。
他一会儿做这个菜的一点,一会儿又去弄那个菜的一点。
结果呢,有的菜熟过头了,有的菜还没熟就端上来了。
这就是没有并发控制的下场。
如果服务员能按照一定的顺序,把单子合理地交给厨师,厨师也能按照顺序做菜,那这顿饭肯定就吃得舒舒服服的。
在计算机系统里,并发控制就是要保证这些同时运行的任务,在访问共享资源的时候,不会互相干扰。
数据库里的数据得保持准确、一致。
比如说,一个银行系统,很多人都在同时进行转账操作。
如果没有并发控制,可能一个人的钱转出去了,但是收款人的账户没有收到钱,或者账户余额突然变得乱七八糟。
这就像一群人在搬东西,把东西从一个房间搬到另一个房间。
要是大家乱搬,有的东西可能就丢了,有的可能放错地方了。
并发控制有很多种方法。
就像管理小动物抢食物有不同的办法一样。
有的是给每个进程或者程序安排个顺序,一个一个来,这就好比让小松鼠们排队拿松果。
还有的是给资源加个锁,就像给松果箱子加个锁,只有拿到钥匙的松鼠才能去拿松果。
这样就能保证资源在同一时间只有一个程序或者进程能使用,其他的就只能等着。
并发控制还能提高系统的效率呢。
