数据库技术中的并发控制

并发控制是指在多用户同时更新数据库时保证数据完整性的一系列技术。不正确的并发处理可能引发脏读、幻读和不可重复读等问题。其目的在于确保一个用户的操作不会不合理地影响其他用户的工作。这些措施在某些情况下确保多用户操作的结果与单用户操作一致，而在其他情况下，它们确保用户的操作按预期受其他用户影响的方式进行。

在数据库并发控制中，基本封锁类型包括排它锁（X锁）和共享锁（S锁）。排它锁允许事务T读取和修改数据对象A，且其他事务不能再对A加任何类型的锁，直到T释放锁。共享锁则限制其他事务只能再对A加共享锁，而不能加排它锁，直到持有共享锁的事务释放。

乐观的并发控制与传统方法不同，它不对事务执行过程进行检查，也不立即对数据库进行修改，而是在事务结束时进行有效性检查。如果事务执行不会破坏可串性，则提交事务；否则撤销并回滚事务，重新尝试。该协议包括三个阶段：1）读取阶段，事务从数据库直接读取数据项X的值，但修改保持在副本中；2）有效性阶段，在提交操作之前，对操作结果进行有效性（可串性）检查；3）写入阶段，如果通过有效性检查，则将事务操作结果写回数据库，否则放弃修改结果，重新尝试事务。这种方法在冲突操作较少时效率较高，但在冲突操作增多时，可能导致大量重启，从而降低效率。

应用系统的并发控制级别设置影响系统的并发程度和吞吐量。在同一时刻，它决定了对相关数据进行修改的可能性。不同的应用系统对并发错误的容忍程度也有所不同，例如银行系统通常对金钱错误毫不妥协，而网上论坛可能允许某些错误的发生。

在多用户环境下，特别是网络环境中，数据库系统需支持多个用户同时访问。例如，飞机订票系统和银行系统都需要支持数百个并发事务。然而，并发操作可能导致数据一致性问题，主要包括幻读、不可重复读和脏读等。事务的ACID属性（原子性、一致性、隔离性和持久性）以及不同的隔离级别（如READ UNCOMMITTED和READ COMMITTED）对并发控制至关重要。

顺序封锁是一种在SQL数据库系统中常见的并发控制策略，它预先规定了数据对象的封锁顺序，所有事务均按此顺序执行封锁。然而，顺序封锁策略面临着高昂的维护成本和动态变化的数据对象挑战，例如数据的插入和删除操作会使得封锁顺序难以长期稳定。此外，事务在执行过程中动态决定封锁请求，进一步增加了实施顺序封锁的复杂性。

在多处理机系统中，每个处理机可以同时运行一个事务，从而实现多个事务的真正并行运行。这种并发控制策略在现代数据库系统中至关重要。

随着数据库技术的不断进步，MySQL的多版本并发控制（MVCC）技术正在成为数据管理领域的关键创新。该技术允许数据库系统在并发访问时保持事务的隔离性，从而提高了系统的并发处理能力和数据访问效率。

数据库处理的经典资料：如何有效处理数据库事务并实现并发操作。