并发控制例子

数据库应用中并发控制若干实现途径 一.引言 并发控制是指在多用户的环境下,对数据库进行并发操作进行规范的机制。其目的是为了避免对数据的丢失修改、读脏数据 与不可重复读等,从而保证数据的正确性与一致性。并发控制在多用户的模式下是十分重要的,但这一点经常被一些数据库 开发人员忽视,而且因为并发控制的层次和类型非常丰富,有时使人在选择时比较迷惑,不清楚衡量并发控制层次选择的原 则和途径。本文将从一个例子入手,结合数据库理论的相关知识,对数据库应用中并发控制的途径、方法做出一个较全面的 总结,希望能帮助读者找到合理的并发控制方法。 二.一个并发控制失败的例子 为了更好的理解并发控制的概念,我们先重复一个经常列举的例子。先给出银行数据库中一个经过简化的帐户表(account) 信息的数据字典定义,以后我们都将会以此表作为示例。 列名称 列代码 列类型 帐户号 Id(键值列) Char(10) 户主 Uname Char(10) 存入金额 Mdeposit Currency 支出金额 Mpayout Currency 存款余额 Mbalance Currency 这个例子是在客户程序与服务器端数据库的会话过程中产生的:某户主代表在银行前台取款 2,000 元,银行出纳查询用户的 存款信息显示银行存款余额 20,000 元;正在这时,另一银行帐户转帐支票支付该帐户 5,000 元,机器查询也得到当前用户存款 20,000 元,这时银行的出纳员看到用户存款超过了取款额,就支付了客户 2,000 元并将用户存款改为 18,000 元,然后银行的另 一名操作员根据支票,将汇入的 5,000 元加上,把用户的余额改为 25,000 元。很明显银行将会损失 2000 元,因为另一个出纳 员所做的修改被覆盖了。 这是由于对并发操作控制的失败造成的,由于没有对两Байду номын сангаас并发操作进行合理的隔离,对数据进行合理的锁定,导致经出纳员
免。 (二)借助于 DBMS 的功能。 大型关系系统都有比较好的并发控制功能。例如可以采用更新游标、显式加锁、更改事务隔离级别等等。当然在其使用方面 有很多注意的技巧,如:(1)事务定义最好不要包含客户交互部分。(2)只有在数据一致性要求特别严格,但并发度要求 不高的时候采用可重复读与可串行读的隔离级别。(3)在同一个事务当中,要适当根据需要来变更数据的锁定级别,但一般 情况下不要用 TABLOCK 这样粗粒度的封锁。(4)不同事务之间可以根据并发度的需要来显式设定隔离级别。(5)在包含客 户交互的操作中使用游标,并尽可能缩短交互时间。 我们看一个 informix 数据库中采用更新游标的例子。 定义更新游标语法: DECLARE CURSOR-name CURSOR FOR SELECT-statement FOR UPDATE[OF column-list]。更新游标在完成数据的浏览和修改时,要对当前的记录隐式加锁,注意更新游标只对可更新 视图有效。 为了提高并发度, 经常要结合滚动游标来使用, 滚动游标定义方法: DECLARE CURSORname SCROLL CURSOR[with hold] FOR SELECTstatement),不过滚动游标不对当前的记录加锁。 下段代码完成客户对帐户内容的浏览和修改,代码采用 informix 的 esql/c(以 c 语言作为宿主语言)来编写,展示了更新 游标的使用方法: $DECLARE mycurs CURSOR FOR SELECT Mdeposit,Mpayout,Mbalance FROM acount FOR UPDATE; //定义更新游标 $OPEN mycurs; //打开游标 for(;;) {$FETCH mycurs INTO $ Mdeposit,$Mpayout,$Mbalance;// 从游标中读记录 if sqlcode=SQLNOTFOUND then exit;//如果记录取完,则退出循环 ….//显示记录内容给用户 ….//如果用户决定要修改记录,则继续执行 $UPDATE acount SET (Mdeposit,Mpayout,Mbalance)= ($Mdeposit,$Mpayout,$Mbalance) WHERE CURRENT of mycurs;//更新数值 }
带有 FOR UPDATE 的游标语句有加锁功能。看上面的代码,在进行 FETCH 操作以后,游标所指向的当前记录被加共享锁,当 用户决定要修改时,将该记录上的锁提升为排它锁。那么此时其它用户不可以更新此记录。这种方法有个缺点,就是即使用 户不对当前记录进行修改,也要对当前的记录加锁,影响了并发度,那么此时可以采用的一个方法是:(1)定义一个滚动游 标来完成查询;(2)获取游标的一个记录,显示给用户;(2)用户浏览记录,直到要修改或者删除的记录;(3)当用户选 择修改一个记录时,为用户想要修改的记录定义一个更新游标(4)使用更新游标获取记录,并重新显示锁定的记录;(5) 更新这个记录。那么上面的程序就可以更改为: $DECLARE mycurs SCROLL CURSOR for SELECT Id, Mdeposit,Mpayout,Mbalance FROM acount;//定义滚动游标 $OPEN mycurs//打开滚动游标 for(;;) {$FETCH mycurs INTO $Id,$Mdeposit,$Mpayout,$Mbalance; //从游标中读取记录值 if sqlcode=SQLNOTFOUND then exit; //如果读完,退出循环 ….//显示记录内容给用户看 ….//如果用户决定要修改记录,则继续执行 $DECLARE mycurs_update CURSOR FOR SELECT Mdeposit,Mpayout,Mbalance FROM Acount WHERE Id=$Id; //定义更新游标 $FETCH mycurs_UPDATE INTO $Mdeposit,$Mpayout,$Mbalance; //读取数值 $UPDATE acount SET (Mdeposit,Mpayout,Mbalance)= ( $Mdeposit,$Mpayout,$Mbalance) WHERE CURRENT of mycurs_update; //更新数值 (三)利用开发工具的支持。 许多数据库开发工具都有一些方便的选项或部件来支持并发控制,而不论 DBMS 是否支持并发控制。我们看一下 Delphi 与 Powerbuilder 的并发控制方法。 Delphi 是一个优秀的 c/s 开发工具,它用来查询数据的数据库控件是 TQuery,它可以和 TUpdatesql 控件有机的结合起来完 成数据库表数据的浏览和更新。 其中在 TQuery 控件中有一个属性是 Updatemod (修改模式) 他有三种选择: , (1) upWhereAll:
查询所得到的客户端数据集与数据库的数据出现不一致,结果便产生了丢失修改。 三.数据库并发控制理论基础 在此对并发控制中经常用到的概念略做解释, 具体内容请读者查资料。 事务是数据库中一个重要概念, 它是一系列要么都做, 要么都不做的程序集合,是数据库并发控制的单位。事务并发控制不当的话,可以产生丢失修改、读脏数据、不可重复读等 数据不一致。但在应用中为了并发度的提高,可以容忍一些这样的不一致,例如大多数业务逻辑经适当的调整以后是可以容 忍不可重复读的。 当今流行的关系数据库系统 (如 oracle, server 等) sql 是通过事务隔离级别 (TRANSACTION ISOLATION LEVEL) 与封锁机制来定义并发控制所要达到的目标的,根据其提供的协议,我们可以得到几乎任何类型的合理的并发控制方式。例 如,Microsoft sql server 系统中有四种锁:共享锁,排它锁,意向锁(又分为共享意向锁,排它意向锁,共享意向排它锁), 修改锁。各种锁之间有确定的相容关系。有四种事务隔离级别:未提交读、提交读、可重复读、串行化读,不同的隔离级别 所规定的封锁协议不同。这一部分内容非常之丰富,足足可以写一本书,篇幅所限,不拟细述,有关内容请查阅数据库理论 方面的教材。 封锁类型与隔离级别如此之丰富,那么选择时到底本着一个什么原则呢?那就是数据一致性要求与并发度两个方面。例如四 种隔离级别数据一致性依次升高,但并发度依次降低,一般系统默认的隔离级别是提交读。一般来说这可以满足应用的要求 了,但这种隔离级别不能避免不可重复读的现象,就是说在你浏览数据库记录的期间,不同时间读的同一条记录可以有不同 的内容。有时需要动态的通过 sql 语句来改变其封锁状态或者隔离级别。 四.并发控制技术的实现途径 并发控制的实现途径有多种,如果 DBMS 支持的话,当然最好是运用其自身的并发控制能力。如果系统不能提供这样的功能, 可以借助开发工具的支持,还可以考虑调整数据库应用程序,而且有的时候可以通过调整工作模式来避开这种会影响效率的 并发操作。笔者对各种策略做了一个总结,主要有一下几点: (一)调整工作模式,修改应用程序,避免不必要的并发。 这在某些情况下是可行的,例如规定录入人员只能修改自己所创造的记录,那么就不会出现并发操作中的各种错误,因为这 时各个不同的用户所能更新的记录不会发生重合。这种情况下,需要在数据库表中增加用户列。在用户浏览记录时,将用户 列作为一个过滤条件,对应用程序的 sql 语句做相应的调整。但这种策略的作用有限,因为在大量情况下,并发控制不可避
在浏览和修改期间只要有人修改了此记录某个列,那么不管你是否修改过这个列,你的修改在提交时都不能成功。(2) upWhereChanged:只根据键值列和你已经修改的列来决定你的修改是否成功,如果别人所修改的本记录的列与你修改的列不 相交,那么你的修改仍然是成功的。(3)UpWhereOnly:只根据键值是否修改来判断你的更新是否成功。 与 TQuery 控件配套使用的 TUpdatesql 控件根据所指定的修改属性,自动生成所需的更新语句,非常方便。第 2 种模式是最 常用的修改模式,只要别人对记录所做的修改不与自己的重合,那么就会提交成功,这即保证不会发生数据的丢失、覆盖, 并且具有较高的并发度。还是上边的例子,比如说客户浏览记录后修改的是记录中 Mpayout、Mbalance 两列,那么在修改选 项 upWhereChanged 下,Tupdatesql 控件所生成的 SQL 语句是: UPDATE acount SET (Mpayout,Mbalance)=($Mpayout,$Mbalance) WHERE Key=Key_old and Mpayout=Mpayout_old and Mbalance=Mbalance_old; 其中 Key_old,Mpayout_old 和 Mbalance_old 是 delphi 替用户所生成的中间变量,暂存原先数据记录的旧值,用于比较旧值 与现在的值是否相等,如果不相等,说明已经有别的用户更改了该记录,那么为了避免丢失修改,该用户的更新操作不能完 成,反之则可以完成。那么当出纳员修改帐户时,如果别人已经修改了这个帐户,那么他的这次修改是不成功的,必须重新 刷新记录才可能成功修改。对上面的例子进行这种改造,就可以避免银行的损失。 与 Delphi 媲美的一个另一个工具是著名的 Powerbuilder,在其 DataWindows 的设计中,我们选择菜单 Rows|Update…,会出 现 Specify Update Characteristics 的设置窗口,在这个窗口中我们设置 Update 语句中 Where 子句的生成,以此来进行并发 控制。在这里有三个选项: (1)Key Columns:生成的 Where 子句中只比较表中的主键列的值与最初查询时是否相同来确定要 修改的记录。与 Delphi 中的 UpWhereOnly 选项对应。 (2)Key and Updateable Columns:生成的 Where 子句比较表中主键列 和可修改列的值与最初查询时否是相同。与 Delphi 的 upWhereall 相对应。 (3)Key and Modified Columns:与 Delphi 的 upWhereChanged 选项对应。Where 子句比较主键和要修改的列。 (四)调整应用。 有的数据库没有提供并发控制的功能,例如 Foxpro 等,象 Mysql 的某些版本也不支持事务。而且有的开发工具(例如一些网 页脚本编辑器等)也没有提供实现并发控制的部件,那么要实现并发控制,就只能借助于调整我们的应用程序和数据库结构 的办法了。
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达梦数据库并发控制技术

达梦数据库并发控制技术

达梦数据库并发控制技术数据库是一个共享资源,可以提供多个用户使用。

这些用户程序可以一个一个地串行执行,每个时刻只有一个用户程序运行,执行对数据库的存取,其他用户程序必须等到这个用户程序结束以后方能对数据库存取。

但是如果一个用户程序涉及大量数据的输入/输出交换,则数据库系统的大部分时间处于闲置状态。

因此,为了充分利用数据库资源,发挥数据库共享资源的特点,应该允许多个用户并行地存取数据库。

但这样就会产生多个用户程序并发存取同一数据的情况,若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据,破坏数据库的一致性,所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。

并发控制机制的好坏是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。

DM用封锁机制来解决并发问题。

它可以保证任何时候都可以有多个正在运行的用户程序,但是所有用户程序都在彼此完全隔离的环境中运行。

一、并发控制的预备知识(一)并发控制概述并发控制是以事务(transaction)为单位进行的。

1.并发控制的单位――事务事务是数据库的逻辑工作单位,它是用户定义的一组操作序列。

一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序。

事务的开始和结束都可以由用户显示的控制,如果用户没有显式地定义事务,则由数据库系统按缺省规定自动划分事务。

事务应该具有4种属性:原子性、一致性、隔离性和持久性。

(1)原子性事务的原子性保证事务包含的一组更新操作是原子不可分的,也就是说这些操作是一个整体,对数据库而言全做或者全不做,不能部分的完成。

这一性质即使在系统崩溃之后仍能得到保证,在系统崩溃之后将进行数据库恢复,用来恢复和撤销系统崩溃处于活动状态的事务对数据库的影响,从而保证事务的原子性。

系统对磁盘上的任何实际数据的修改之前都会将修改操作信息本身的信息记录到磁盘上。

当发生崩溃时,系统能根据这些操作记录当时该事务处于何种状态,以此确定是撤销该事务所做出的所有修改操作,还是将修改的操作重新执行。

多线程并发执行的例子

多线程并发执行的例子

多线程并发执行的例子
1. 你看玩游戏的时候,那各种场景和角色同时在屏幕上活动,这可不就是多线程并发执行嘛!就像你操控着主角在打怪升级,旁边的小怪也在自顾自地跑来跑去,还有各种特效同时出现,这多神奇啊!
2. 大家想想,医院的挂号系统,那么多人同时在不同地方预约挂号,系统得同时处理好多请求,这就是很典型的多线程并发执行呀!这不就好比同时有好多人在跟医院这个“大脑”说话,它还能有条不紊地处理好。

3. 日常我们上网购物,你在浏览商品的时候,其他人也在下单购买,还有人在评价商品,这一切不都在同时进行吗?这多像一场热闹的集市啊,每个人都在做自己的事情,互不干扰,却又同时发生着,这就是多线程并发执行的魅力啊!
4. 在交通路口,信号灯控制着不同方向的车辆和行人,同时有车在直行,有车在转弯,行人也在过马路,这难道不算是多线程并发执行吗?这跟一个乐团演奏似的,各种乐器发出不同声音,但又那么和谐!
5. 我们使用的手机,一边在播放音乐,一边你还能聊天、刷网页,这些不都是同时进行的吗?这不就像一个人可以同时做好几件事一样,牛不牛?
6. 大公司的办公系统,好多部门的人都在使用,有人在提交文件,有人在查询数据,这也是多线程并发执行呀!就像一场盛大的演出,每个演员都有自己的戏份。

7. 视频网站上,那么多人同时在线观看不同的视频,服务器要同时给大家提供服务,这是不是很厉害?这多像好多人同时在不同的房间看不同的节目呀!
8. 智能语音助手,你跟它说话的同时,它还能处理其他任务,这不也是多线程并发执行嘛!感觉就像它有好多只手同时在做事。

我觉得多线程并发执行真的太重要了,让我们的生活变得更加高效和有趣!。

数据库并发控制例题

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。

操作系统的并发控制机制

操作系统的并发控制机制

操作系统的并发控制机制在计算机科学中,操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。

它负责协调和控制计算机上多个程序的执行,以及提供用户与计算机硬件的接口。

在多道程序设计中,多个程序可以同时运行,这就引发了并发控制的问题。

为了确保多个程序在同时访问共享资源时能够正确地协同工作,操作系统采用了各种并发控制机制。

本文将介绍几种常见的操作系统并发控制机制。

一、互斥锁互斥锁是一种最常用的并发控制机制,它通过对共享资源进行加锁和解锁的方式来保证同一时间只有一个程序可以访问该资源。

当一个程序需要访问共享资源时,它会尝试获取互斥锁。

如果锁已经被其他程序获取,则当前程序会被阻塞,直到锁被释放。

这种机制有效地防止了多个程序同时写入共享资源,从而避免了数据的不一致性。

二、信号量信号量是另一种常见的并发控制机制,它可以用来限制对共享资源的访问数量。

信号量有一个初始值,并且可以在不同程序之间进行增加和减少操作。

当一个程序需要访问共享资源时,它会尝试对信号量进行减少操作。

如果信号量的值为负数,则该程序会被阻塞,直到信号量的值变为非负数。

而当一个程序释放了共享资源时,它会对信号量进行增加操作,以允许其他程序继续访问共享资源。

三、读写锁读写锁是一种针对读写操作的并发控制机制。

它允许多个程序同时读取共享资源,但只允许一个程序进行写入操作。

读写锁可以提高并发性能,因为多个程序可以同时读取共享资源而无需互斥锁的开销。

当一个程序需要写入共享资源时,它必须获取写入锁,并且在写入期间阻塞其他程序对该资源的读取和写入操作。

读写锁适用于读操作频繁、写操作较少的场景。

四、轮询轮询是一种简单直接的并发控制机制,它也被称为忙等待。

当多个程序需要同时访问共享资源时,它们会通过不断轮询的方式来检查资源是否可用。

如果资源已经被其他程序占用,当前程序会不断重试直到资源可用。

尽管轮询简单易实现,但它会消耗大量的处理器时间,降低了系统的整体性能,因此通常在资源竞争较低的情况下使用。

数据库并发控制例题

数据库并发控制例题

数据库并发控制例题
当多个用户或事务同时访问和操作同一数据库时,可能会出现数据不一致的情况。

为了解决这个问题,需要进行并发控制。

下面是一个关于数据库并发控制的例题:
假设有一个银行系统,其中有多个用户同时进行存款和取款操作。

如果没有并发控制,可能会出现以下问题:
1.丢失修改:假设用户A正在向账户中存入1000元,但在提交之前,用户B查询到了这个账户余额为900元,并立即取出了500元。

如果此时用户A的存款操作先于用户B的取款操作完成,那么用户的账户余额就会变为1400元,而实际上应该为1400元。

2.不可重复读:假设用户A查询到了账户余额为1000元,但在进行一些操作后再次查询时,发现账户余额已经变为900元。

这可能是因为用户B在此期间进行了取款操作。

3.读“脏”数据:如果用户A正在进行取款操作,但还没有提交,此时用户B查询到了这个账户余额为1500元(实际上应该是1400元),并取出了500元。

如果用户A最终提交了取款操作,那么就会造成用户的账户被多扣除了500元。

为了避免这些问题,可以使用并发控制技术,例如锁机制和事务隔离级别等。

通过合理地设置锁和事务隔离级别,可以保证多个用户或事务对同一数据的访问和操作不会互相干扰,从而保持数据的一致性和完整性。

软件开发中的并发控制技术

软件开发中的并发控制技术

软件开发中的并发控制技术在软件开发中,对于大型系统而言,不可避免地会涉及并发操作。

例如,多个用户同时访问一个数据库,多个线程同时更新一个文档等等。

如果不进行并发控制,那么很容易会出现数据不一致,死锁等问题。

因此,在进行软件开发时,必须先了解并发控制技术,才能保证系统的正确性和可靠性。

一、什么是并发在软件开发中,并发是指多个任务同时执行。

例如,多个线程同时执行某个任务,多个用户同时访问数据库等等。

由于并发,多个任务会同时竞争计算机的资源,如CPU、内存、磁盘等。

因此,要实现高效、可靠的并发操作,必须对资源的分配和管理进行控制。

二、常用的并发控制技术1.锁机制锁机制是一种最基本的并发控制技术,在多个线程访问同一个资源时,通过对资源加锁来避免冲突。

一般来说,锁可以分为共享锁和排他锁两种。

共享锁允许多个线程同时读取资源,但是不允许多个线程同时写入资源。

排他锁一般只允许一个线程对资源进行读写操作。

在Java中,可以通过synchronized关键字来进行锁定,或者使用java.util.concurrent包中的Lock类来实现锁机制。

2.事务机制在数据库中,事务机制常用于并发控制。

一个事务是一组相互依赖的操作,这些操作要么全部执行成功,要么全部执行失败。

在事务中,可以使用ACID模型来确保数据的完整性和安全性。

ACID模型分为四个属性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。

原子性指一个事务中的所有操作要么全成功要么全失败;一致性指操作后,数据状态必须满足一定的约束条件;隔离性指在同时执行多个事务时,彼此之间是相互隔离的;持久性指一旦事务提交,相应的数据变化就应该被永久保存下来。

在进行数据库开发时,可以使用事务来确保数据的安全性和一致性。

3.线程池和执行器在多线程并发操作中,由于线程创建和销毁需要消耗大量的资源,因此使用线程池和执行器可以更好地管理线程资源。

UML时序图的并发处理与同步控制实例分析

UML时序图的并发处理与同步控制实例分析UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件系统建模的标准化语言,其中时序图是一种重要的建模工具。

时序图可以描述对象之间的交互以及消息传递的顺序。

在实际的软件开发过程中,往往需要处理并发操作和同步控制,本文将通过一个实例来说明UML时序图的并发处理与同步控制。

假设我们要开发一个在线购物系统,其中包含了商品展示、购物车管理和订单处理等功能。

在这个系统中,用户可以同时浏览商品、加入购物车以及提交订单。

这就涉及到了并发操作和同步控制的问题。

首先,我们可以使用UML时序图来描述用户浏览商品的过程。

假设用户在系统中选择了一个商品进行浏览,系统需要向数据库查询该商品的详细信息并展示给用户。

时序图中可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和数据库。

用户向系统发送一个浏览商品的消息,系统接收到消息后向数据库发送查询消息,数据库返回查询结果给系统,系统再将结果展示给用户。

这个过程中需要注意并发处理,即用户可以同时浏览多个商品,系统需要同时处理多个查询请求。

接下来,我们考虑购物车管理的过程。

用户可以将多个商品加入购物车,并且可以随时查看购物车中的商品。

在时序图中,可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和购物车。

用户向系统发送一个添加商品到购物车的消息,系统接收到消息后将商品添加到购物车中。

用户还可以发送查看购物车的消息,系统接收到消息后将购物车中的商品信息返回给用户。

这个过程中需要注意同步控制,即当用户添加商品到购物车时,系统需要保证购物车的一致性,避免出现并发修改导致的数据错误。

最后,我们考虑订单处理的过程。

用户可以提交订单,并且可以随时查询订单的状态。

在时序图中,可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和订单。

用户向系统发送一个提交订单的消息,系统接收到消息后将订单保存到数据库中。

用户还可以发送查询订单状态的消息,系统接收到消息后从数据库中查询订单的状态并返回给用户。

数据库第11章并发控制PPT演示文稿

假设A的初值为2,B的初值为2。
36
并发操作的调度(续)
– 对这两个事务的不同调度策略
• 串行执行 – 串行调度策略1 – 串行调度策略2
• 交错执行
– 不可串行化的调度 – 可串行化的调度
37
(a) 串行调度策略,正确的调度
T1
T2
读B=2 A B+1 写回A=3
读A=3 B A+1 写回B=4
– 时标方法 – 乐观方法
45
11 并发控制
11.1 并发控制概述 11.2 并发操作的调度 11.3 封锁 11.4 死锁和活锁 11.5 Oracle的并发控制
46
11.3 封锁
封锁就是事务T在对某个数据对象(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就对该数据对象有了一定 的控制,在事务T释放它的锁之前,其它的事 务不能更新此数据对象。
»在事务运行的过程中发生了某种故 障,事务不能继续执行
»系统将事务中对数据库的所有已完 成的更新操作全部撤消,滚回到事 务开始时的状态
13
事务(续)
事务的ACID特性:
原子性(Atomicity) 一致性(Consistency) 隔离性(Isolation) 持续性(Durability )
14
基本封锁类型
– 排它锁(eXclusive lock,简记为X锁) – 共享锁(Share lock,简记为S锁)
50
封锁类型(续)
排它锁 – 排它锁又称为写锁。 – 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,其它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。
51
封锁类型(续)
7
11.1 并发控制概述

并发控制

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。
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。
数据库的并发控制机制是衡量数据库管理系统性 能的重要技术标志。
7.5.1 DB并发操作带来的数据不一致问题
(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。
(4)死锁的检测与解除
2)有向等待图法 ①检测死锁 ②解除死锁 选择一个处理死锁代价最小的事务,将其撤消,
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
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。
(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。
(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
7.5.5 并发调度的可串行性
通常把按某一执行次序安排的事务执行的步骤称 为调度(Schedule)。
多个事务的并发执行是正确的,当且仅当其结果 与按某一顺序串行地执行它们时的结果相同。 称这种调度称为可串行化(Serializable)调度。
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。
(2)二级锁协议

数据库系统概论:第11章 并发控制


11.1 并发控制概述
❖ 事务是并发控制的基本单位 ❖ 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
An Introduction to Database System
并发控制概述(续)
并发操作带来数据的不一致性实例 [例11.1]飞机订票系统中的一个活动序列
An Introduction to Database System
并发控制概述(续)
❖ 并发控制的主要技术
封锁(Locking) 时间戳(Timestamp) 乐观控制法 多版本并发控制(MVCC)
An Introduction to Database System
第十一章 并发控制
11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 封锁协议 11.4 活锁和死锁 11.5 并发调度的可串行性 11.6 两段锁协议 11.7 封锁的粒度 *11.8 其他并发控制机制 11.9 小结
并发控制(续)
(2)交叉并发方式(Interleaved Concurrency) 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
An Introduction to Database System
C恢复为100
读“脏”数据
An Introduction to Database System
并发控制概述(续)
❖ 数据不一致性: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 ❖ 对数据库的应用有时允许某些不一致性,例如有些统计工 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,可以降低对一致性的要求以减少系统开销 ❖ 参见爱课程网11.1节动画《并发操作带来的数据不一致性》
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