DBMS笔记 09 并发控制

第九章 并发控制

一、事务的基本概念

• 事务：数据库的基本执行单位，一组操作的集合。
• SQL语句：BEGIN TRANSACTION; COMMIT; ROLLBACK;
• ACID 特性：
  1. 原子性（Atomicity）：事务要么全做要么全不做。
  2. 一致性（Consistency）：事务执行后数据库从一种一致状态到另一种一致状态。
  3. 隔离性（Isolation）：并发执行时事务之间互不干扰。
  4. 持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果是永久的。

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二、并发带来的问题

1. 丢失修改：T1 和 T2 同时修改数据，后提交的覆盖前提交的，导致修改丢失。
2. 不可重复读：T1 在不同时间读同一数据，结果不同（因 T2 修改并提交）。
3. 读“脏”数据：T1 读取了 T2 未提交的数据，若 T2 回滚，T1 读到无效值。

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三、封锁 (Locking)

• 排他锁 (X锁)：加锁对象只能写，不能被其他事务读写。
• 共享锁 (S锁)：加锁对象只能读，不能被写。

封锁协议

1. 一级封锁协议：
   • 事务修改数据时必须加 X 锁，直到事务结束才释放。
   • 可防止 丢失修改。
2. 二级封锁协议：
   • 在一级基础上，读数据时必须加 S 锁，读完立即释放。
   • 可防止 丢失修改 + 读脏数据。
3. 三级封锁协议：
   • 在二级基础上，读数据时加 S 锁，直到事务结束才释放。
   • 可防止 丢失修改 + 读脏数据 + 不可重复读。

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四、死锁与处理

• 死锁：两个事务循环等待对方锁定的数据资源。
• 解决方法：
  1. 预防（一次性封锁法、顺序封锁法）。
  2. 检测（定期检测是否死锁，若是则回滚事务）。
  3. 解除（选择回滚某个事务）。

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五、并发调度与可串行化

• 调度：多个事务并发执行的顺序。
• 可串行化调度：并发调度等价于某个串行调度，保证一致性。
• 两阶段锁协议 (2PL)：
  • 加锁阶段：事务可申请锁但不能释放。
  • 解锁阶段：事务释放锁但不能再申请。
  • 保证调度 可串行化，但不保证无死锁。

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六、重点

1. 事务特性不含 可靠性，而是 持久性。
2. S锁与X锁关系：S锁可并存，X锁排他。
3. 三级封锁协议可解决所有三类问题（丢失修改/读脏/不可重复读）。
4. 死锁避免方法：一次性封锁、顺序封锁。
5. 事务调度可串行化：满足冲突可串行化条件。
6. 两阶段锁协议 (2PL)：保证可串行化，但仍可能死锁。
7. ACID 考点：常混淆 一致性 vs 隔离性。

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七、速记

• 事务四特性：原子性、一致性、隔离性、持久性（ACID）。
• 三大问题：丢失修改、读脏数据、不可重复读。
• 锁协议：一级防丢失、二级加防脏读、三级再防不可重复读。
• 死锁：避免/检测/解除。
• 两阶段锁 (2PL)：保证可串行化，但可能死锁。