数据库、并发控制、锁机制、事务隔离、相容性矩阵

数据库在并发执行多个事务时，可能引发脏写、脏读、不可重复读以及幻读等问题。这些问题的根源在于数据库的并发控制。为了解决这些问题，数据库引入了事务隔离机制、锁机制和 MVCC（多版本并发控制）等机制。 事务及其 ACID 属性 事务是由一组 SQL 语句构成的逻辑处理单元，具有以下四个关键属性（ACID）： 原子性（Atomicity）: 事务是一个不可分割的操作单元，其包含的操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。 一致性（Consistency）: 事务执行前后，数据库必须保持一致状态，满足所有预定的数据完整性约束。 隔离性（Isolation）: 数据库系统通过隔离机制确保并发执行的事务

基本锁相容性矩阵 T1 对数据资源的操作请求 | T2 对数据资源的操作请求 | 是否相容------- | -------- | --------X | X | NX | S | NX | - | YS | X | NS | S | YS | - | Y- | X | Y- | S | Y- | - | Y 图例： X：排他锁 S：共享锁 -：无锁 Y：相容 N：不相容 说明： 该矩阵展示了在并发控制中，不同事务对同一数据资源进行加锁操作时的相容性。若两个事务的锁请求相容，则允许同时持有锁；若不相容，则其中一个事务需等待另一个事务释放锁后才能继续执行。

DML锁（数据操纵语言锁）用于确保在处理表时仅允许一个用户修改某一行数据，同时防止其他用户删除该表。Oracle在处理过程中会自动添加这些锁，以保证数据操作的一致性和完整性。DML锁分为事务锁（TX锁）和表级锁（TM锁），具体应用于不同的并发控制场景。

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。

深入解析InnoDB引擎的事务锁和多版本并发控制机制，为资深DBA提供进阶知识。

意向锁是一种数据库锁机制，用于协调对数据资源的并发访问。它通过在父节点上设置意向锁，表明其子节点正在被加锁或即将被加锁，从而避免潜在的锁冲突。 具体来说，在对任何节点加基本锁之前，必须先对其上层节点加意向锁。例如，如果要对某个数据页加写锁，就必须先对包含该页的表加意向写锁。这样一来，其他事务在尝试对该表加锁时，就会知道其下层节点正在被锁定，从而避免不必要的等待或死锁。 意向锁的引入，简化了锁的管理，提高了并发访问的效率。

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。

长事务的并发控制将长事务视为一组相关的子事务。在这个过程中，使用偏序P来提高并发度。子事务ti可以被中止，而不需要强制中止整个长事务T。T有权重新启动ti，也可以选择不执行ti。如果ti提交了，这个动作并不意味着ti是永久性的。如果T中止，ti也可能中止，或者需要进行补偿。T的执行过程必须遵守偏序P，从而可能同时运行多个子事务。即使某些子事务失败，也可以局部回滚，而不必回滚整个长事务。

ORACLE数据库是一个多用户共享的资源。在多用户并发存取数据时，可能会出现多个事务同时访问同一数据的情况。如果没有适当的并发控制，可能导致数据读取和存储不正确，从而破坏数据库的一致性。

数据库事务（Transaction）是指一组数据库操作，作为完成业务操作的逻辑单元。事务执行结果可为全部成功或全部失败。提交操作将事务结果永久保存，同时准备进行下一个事务。而回滚操作则撤销当前事务及其影响，实现完全回复或部分回复。