事务和并发控制.
1.在数据库中为什么要并发控制 答数据库是共享资源,通常有许多个
新后的值，再按此新的 A 值进行运算。这样就不会丢失 T1 的更新。
T1
T2
①xlock A
获得
②读 A=16
③A← A← l 写回 A=15 Commit unlock A ④
⑤
XlockA 等待 等待 等待 等待 获得Ⅺock A 读 A=15 A→A 一 1 写回 A=14
Commit
Un loc kA DBMS 按照一定的封锁协议，对并发操作进行控制，使得多个并发操作有序地执行， 就可以避免丢失修改、不可重复读和读“脏”数据等数据不一致性。
t1t2xlocka获得读a16aal写回a15xlocka等待等待等待等待获得ocka读a15aa一1写回a14commitunlockacommitunlockadbms按照一定的封锁协议对并发操作进行控制使得多个并发操作有序地执行就可以避免丢失修改不可重复读和读脏数据等数据不一致性
1．在数据库中为什么要并发控制? 答 数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。 当多个事务并发 地存取数据 库时就会产生 同时读取和 ／或修改同 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。 2．并发操作可能会产生哪几类数据不一致?用什么方法能避免各种不一致的情况?
答： 并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏”数 据。
(1)丢失修改(Lost Update) 两个事务 T。和 T2 读入同一数据并修改，T2 提交的结果破坏了(覆盖了)T。 提交的结果，导致 T1 的修改被丢失。 (2)不可重复读(Non—Repeatable Read) 不可重复读是指事务 T，读取数据后，事务 T2 孰行更新操作，使 T1 无法再现 前一次读取结果。不可重复读包括三种情况：详见《概论》8．1(P266)。 (3)读“脏”数据(Dirty Read) 读“脏”数据是指事务 T。修改某一数据，并将其写回磁盘，事务 T2 读取同一 数据后，T。由于某种原因被撤，这时 T。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，则 T2 读到的数据就为“脏”数据，即不正确的 数据。 避免不一致性的方法和技术就是并发控制。最常用的技术是封锁技术。也可以用其他技 术，例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制。 3．什么是封锁? 答 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，其他的事务不能更新此数据对象。 封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。 4．基本的封锁类型有几种?试述它们的含义。 答 基本的封锁类型有两种：排它锁(Exclusive IJ0cks，简称 x 锁)和共享锁(Share Locks，简 称 S 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 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。 共享锁又称为读锁。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。这就保证了其 他事务可以读 A，但在 T 释放 A 上的 S 锁之前不能对 A 做任何簸改。、 5．如何用封锁机制保证数据的一致性? 名 DBMS 在对数据进行读、写操作之前首先对该数据执行封锁操作，例如下图中事务 T1 在对 A 进行修改之前先对 A 执行 Xock(A)，即对 A 加 x 锁。这样，当 T2 请求对 A 加 x 锁 时就被拒绝，T2 只能等待 T1 放 A 上的锁后才能获得对 A 的 x 锁，这时它读到的 A 是 T1 更
事务id分配规则
事务id分配规则一、事务ID的定义和作用事务ID（Transaction ID）是在数据库中用于标识和区分不同事务的唯一标识符。
它是一个数字或字符串，由数据库管理系统自动生成和分配。
事务ID的作用是保证事务的唯一性和可追溯性，以便进行并发控制和故障恢复等操作。
二、事务ID的分配规则1. 递增分配：事务ID通常按照递增的顺序进行分配。
新生成的事务ID要比已存在的事务ID大，以保证事务的唯一性。
2. 唯一性要求：每个事务ID都必须是唯一的，不允许出现重复的情况。
数据库管理系统会通过各种机制来确保事务ID的唯一性，如使用全局唯一标识符（GUID）或使用时间戳等方式。
3. 事务范围内连续：在同一个事务范围内，事务ID应该是连续的，即后续的事务ID要比前一个事务ID大1。
这样可以方便进行并发控制和事务的回滚等操作。
4. 高并发考虑：在高并发的情况下，事务ID的分配需要考虑性能和效率。
可以采用分段分配的方式，将事务ID的范围划分为多个段，每个段由一个线程或进程负责分配。
这样可以减少因为争夺同一个资源而导致的性能瓶颈。
5. 故障恢复支持：事务ID的分配规则还需要考虑故障恢复的支持。
当系统发生故障时，数据库管理系统需要能够将已分配的事务ID进行记录和恢复，以保证事务的一致性。
三、事务ID的应用场景1. 并发控制：事务ID在并发控制中起到重要的作用。
通过事务ID 的比较，可以确定事务的先后顺序，避免并发操作引发的数据一致性问题。
2. 事务回滚：事务ID可以用于事务的回滚操作。
通过比较事务ID，可以找到需要回滚的事务，并进行相应的回滚操作，保证事务的一致性。
3. 故障恢复：事务ID可以用于故障恢复的操作。
当系统发生故障时，可以根据已记录的事务ID进行故障恢复，恢复到故障发生前的状态。
4. 数据备份和恢复：事务ID可以用于数据备份和恢复。
通过记录事务ID，可以将数据库恢复到指定的时间点，实现数据的备份和恢复操作。
四、总结事务ID的分配规则是保证事务的唯一性和可追溯性的重要方式。
浅析事务并发及其控制策略
Ｏｎ Ｔｒ ｎｓ ｃ ｉ ｎ Ｃｏ ｕｒ ｅ ｙ ａ ａ ｔｏ ｎｃ ｒ ｎｃ
Ｃｕ ｉｉｎ Ｐｅ ｇ Ｄａｊ ｎ Ｘｉｎ ａ ｍｉ ｉ Ｚｈ ｑａ ｇ ｎ ｉ ｕ ａ ｇ Ｘｉｏ ｎ
（ Ｃｏｌｅ ｅ ｔ ｉ ｌ ｇｅ ｏｆＥｌ ｃ ｒｃ Ｅｎｇｉ ｅ ｉ ｇ ａｎｄ Ｉ ｏｒ ａ ｉ ｉ ｎｃ ， ｎｅ ｒ ｎ ｎｆ ｍ ｔｏｎ Ｓｃ ｅ ｅ Ｃｈｉ ａ Ｔ ｈｒ ｅ Ｇｏｒ ｓ Ｕ ｎｉ ．， ｃ ｎｇ ４４ ００２， ｎ ｅ ｇｅ ｖ Ｙｉｈａ ３ Ｃｈｉ ｎａ）
维普资讯
第 ２ ４卷 第 ３期
三峡 大学 学报 （ 然科学 版 ） 自
Ｊ ｏ ｉ ａ Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ． Ｎａ ｕ ａＳｃｅ ｃ ｓ
ＶｏＩ ４ Ｎ ｏ．３ ．２
ａ ｆ ｅ ｓ ｔ ｏｒ ｅ ｐｏ ｎｄ ｏ ｆ ｒ ｈｅ ｃ ｒ ｓ ｎｄｉ ｏ ｕｔｏｎｓ ｎｇ ｓ ｌ ｉ ． Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｄａ ａ ｓ ｃ ｙ ｒｓ ｔ ｂａ ｅ； ｏｎｃ ｒ ｎｃ ｏｎｔ ｏｌ ｕｒ ｅ ｙ ｃ ｒ ； ｄ ａｃ ａｔ ｏｎｓ ｓ ｅ ｙ ｉ ｔ ｎｃ
不可重复读 ： 当第 二 个 事 务 多 次访 问 同 一 行 而 且 每 次 读 取 不 同的 数 据 时 ， 为 不 可 重 复读 错 误 ．不 可 称
重 复 读 错 误 产 生 的原 因是 其 它 事 务 在 此 期 间 更 改 了 第 二 个 事 务 正 在 读 取 的数 据 ． 幻 像 读 ： 对某 行 执 行 插 入 或 删 除 操 作 ， 该 行 当 而 在 多 用 户 环 境 下 多 个 用 户 可 能 同 时 对 数 据 库 进 行 操 作 ， 户 对 数 据库 进 行 的操 作在 数 据 库 端 是 以事 用
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。
ctdb工作原理
CTDB工作原理概述CTDB（Consistent Transactional Distributed Database）是一种分布式数据库系统，它提供了高可用性、可扩展性和一致性的数据存储解决方案。
本文将详细介绍CTDB的工作原理，包括集群架构、数据分片、事务处理、并发控制、数据复制、故障恢复以及可扩展性等方面。
1. 集群架构CTDB的集群架构包括多个服务器节点，每个节点都是一个独立的实体，负责处理和存储数据。
服务器节点之间通过通信协议进行数据交互和协调。
在CTDB集群中，节点分为两类：主节点（Master Node）和从节点（Slave Node）。
主节点主要负责处理事务请求，而从节点则用于数据备份和故障恢复。
2. 数据分片CTDB采用数据分片技术，将数据分散存储在多个节点上，以提高系统的可扩展性和性能。
数据分片可以采用不同的策略，例如按范围分片、按哈希值分片等。
在CTDB中，每个节点都负责一部分数据分片，并且每个分片都有一份备份存储在其他节点上，以实现数据的高可用性和容错性。
3. 事务处理CTDB的事务处理机制保证了数据的一致性和可靠性。
当客户端发起一个事务请求时，CTDB会将其分配给一个主节点进行处理。
主节点会根据事务的操作类型和目标数据分片，将其发送给相应的从节点进行数据读取或修改。
在事务执行过程中，CTDB采用了两阶段提交协议（Two-phase commit protocol），确保了事务的原子性和一致性。
4. 并发控制为了处理多个并发事务同时访问同一数据资源的情况，CTDB采用了多版本并发控制（Multi-version Concurrency Control，MVCC）策略。
在该策略下，每个事务都只能看到一个数据快照，该快照包含了该事务开始时刻数据的最新版本。
通过这种方式，CTDB避免了读写冲突和死锁问题，提高了并发性能。
5. 数据复制CTDB的数据复制机制保证了数据的可靠性和一致性。
数据库多任务处理
数据库多任务处理
数据库多任务处理指的是在数据库中同时处理多个任务。
在数据库中，多任务处理可以通过以下方式实现：
1. 并行处理：数据库可以同时执行多个查询或事务，并通过并行处理来提高性能。
数据库管理系统可以使用并行查询执行和多版本并发控制来实现并行处理。
2. 事务管理：数据库可以同时处理多个事务，每个事务是一个独立的工作单元。
数据库管理系统可以使用并发控制机制来管理多个事务的执行顺序和访问权限，以确保数据的一致性和隔离性。
3. 查询优化：数据库可以通过查询优化技术来提高响应时间。
查询优化器可以对多个查询进行优化，选择合适的访问路径、索引和执行顺序，以最小化查询的执行成本。
4. 并行数据加载：数据库可以通过并行数据加载来加快数据导入和导出的过程。
并行数据加载可以将数据分成多个部分，并在多个处理单元上同时加载，从而减少加载时间。
5. 并发控制：数据库可以通过并发控制机制来处理多个用户同时访问数据库的情况。
并发控制可以通过锁定机制、多版本并发控制或乐观并发控制来实现，以保证数据的一致性和隔离性。
通过以上方式，数据库可以同时处理多个任务，提高系统的性
能和效率。
但同时，需要注意并行处理可能会引入竞争条件和死锁等并发问题，需要合理设计和实施并发控制机制来保证数据的完整性和一致性。
数据库系统原理教程课后习题及答案(第十章)
第11章并发控制1 ．在数据库中为什么要并发控制？答：数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。
当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取和／或修改同一数据的情况。
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。
2 ．并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致的情况？答：并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。
( l ）丢失修改（lost update ) 两个事务 Tl 和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了（覆盖了） Tl 提交的结果，导致Tl 的修改被丢失。
( 2 ）不可重复读（ Non 一 Repeatable Read ) 不可重复读是指事务 Tl 读取数据后，事务几执行更新操作，使 Tl 无法再现前一次读取结果。
( 3 ）读“脏”数据（ Dirty Read ) 读“脏’夕数据是指事务 Tl 修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后， Tl 由于某种原因被撤销，这时 Tl 已修改过的数据恢复原值，几读到的数据就与数据库中的数据不一致，则几读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。
避免不一致性的方法和技术就是并发控制。
最常用的技术是封锁技术。
也可以用其他技术，例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制。
3 ．什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。
答：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，其他的事务不能更新此数据对象。
封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。
基本的封锁类型有两种：排它锁（ Exclusive Locks ，简称 x 锁）和共享锁 ( Share Locks，简称 S 锁）。
排它锁又称为写锁。
并发控制
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
transaction 、的用法
transaction 、的用法【最新版】目录1.交易和事务的概念2.事务的类型3.事务的特性4.事务的隔离级别5.事务的传播行为6.事务的超时处理7.事务的异常处理8.事务的并发控制9.事务的日志记录10.事务的性能优化正文1.交易和事务的概念在计算机科学中，事务是指一组逻辑上相关的操作，这些操作作为一个完整的单元被执行。
事务通常涉及到数据库的读写操作，它可以是一个插入、更新或删除操作，也可以是一个查询操作。
在实际应用中，事务通常被用来实现业务逻辑，例如银行转账、订单处理等。
2.事务的类型事务可以分为两类：自动提交事务和手动提交事务。
自动提交事务是指在执行完一组操作后，系统会自动将这些操作的结果提交给数据库，而手动提交事务则需要开发者显式地调用提交操作。
3.事务的特性事务具有以下四个基本特性：原子性、一致性、隔离性和持久性，简称 ACID。
- 原子性：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部执行，要么全部不执行。
- 一致性：事务应确保数据库的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态。
- 隔离性：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。
- 持久性：已被提交的事务对数据库的修改应该永久保存在数据库中。
4.事务的隔离级别在并发事务处理过程中，为了防止多个事务并发执行时出现数据不一致的问题，需要对事务进行隔离。
事务隔离级别主要有以下几种：- 读未提交（Read Uncommitted）：一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。
- 读已提交（Read Committed）：一个事务只能读取到另一个已提交事务的数据。
- 可重复读（Repeatable Read）：在一个事务中，多次读取同一数据，结果都是一样的。
- 串行化（Serializable）：最高的隔离级别，事务串行化顺序执行，避免了并发执行时的数据不一致问题。
5.事务的传播行为事务的传播行为主要分为以下几种：- 脏读（Dirty Read）：一个事务读取到另一个未提交事务的中间状态数据。
如何使用数据库事务来保证数据一致性(五)
数据库事务是一种重要的机制，它被广泛应用于各种数据库管理系统中，用于保证数据的一致性。
在本文中，我们将论述如何使用数据库事务来保证数据的一致性，并探讨其在实际应用中的一些注意事项。
1. 事务的定义和特性事务是一组数据库操作的集合，这些操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。
事务具有四个基本特性，分别是原子性、一致性、隔离性和持久性。
其中，原子性指的是事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部不执行；一致性要求事务执行前后数据库的状态保持一致；隔离性是指事务的执行应互不干扰；持久性要求事务一旦提交，其结果就是永久性的。
2. 事务的隔离级别数据库事务具有不同的隔离级别，包括未提交读、提交读、可重复读和串行化。
未提交读是指事务可以读取其他未提交的事务所做的修改；提交读要求在事务开始后只能读取已提交的数据；可重复读的隔离级别要求事务在执行过程中多次读取同一数据时，其结果保持一致；串行化则要求事务串行执行。
3. 保证原子性和一致性为了保证事务的原子性和一致性，我们可以使用数据库锁机制。
当一个事务执行时，可以使用排他锁来限制其他事务对其修改的访问，确保事务的原子性。
同时，还可以使用行级锁来保证对于同一行的修改是串行化执行的，以避免冲突和并发问题。
4. 保证隔离性事务的隔离性是为了解决并发访问数据库时可能出现的问题，如脏读、不可重复读和幻读。
为了保证隔离性，数据库管理系统采用了多种机制，包括锁机制和多版本并发控制（MVCC）机制。
锁机制通过对数据进行加锁，限制了并发事务之间的访问，以避免并发冲突。
而MVCC机制通过为每个事务创建一个可见性视图，实现了对不同版本数据的读取和写入，避免了脏读和不可重复读的问题。
5. 保证持久性为了保证事务的持久性，数据库管理系统通常采用了日志机制。
在事务执行过程中，所有的修改操作都会被记录在一个日志文件中。
一旦事务提交，这些修改会被写入磁盘，从而保证了事务的持久性。
在系统发生故障或崩溃时，可以通过回滚日志进行事务的恢复。