数据库事务和并发控制

一、数据库的事务：

  事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是不可分割的一个序列。

事务的特征：（ACID）

1、原子性：事务的操作要么全做要么全不做。

2、一致性：事务操作的结果是一个一致状态转换到另一个一致状态。

3、隔离性：一个事务的执行过程不能受到其他事务的干扰。

4、持久性：事务一旦提交，对数据库做出的更新将是永久的。

二、并发控制：

并发操作带来的问题：

1、丢失修改：修改的数据被覆盖

2、不可重复读：数据被修改或者插入删除，结果不能复现

3、读脏数据: 脏数据是未提交的数据。

可串行化调度：

     如果多个事务的并发执行和某一串行执行顺序结果相同，则称为可串行化调度。

冲突可串行化调度：

     冲突操作：不同事务的读写操作和写写操作。

     不同事务的冲突操作和同一事务的两个操作都不能交换执行顺序。

并发控制的技术：

1、时间戳：

     给每个事务分配一个全局的唯一的时间戳，唯一性且单调增长性。时间戳可以为系统时钟值，也可以为逻辑计数器，同一事务中的数据操作有相同的时间戳。此方法需要大量的系统资源。

2、乐观控制法：

     假设不会发生冲突。读阶段——确认阶段——写阶段。

3、锁：

     排它锁（X锁）：写锁，一个事务获取了写锁，则其他事务都不能再加任何类型的锁，直到锁释放。

     共享锁（S锁）：读锁，一个事务获取了读锁，其他事务能加读锁，不能加写锁。

     

    （1） 锁协议：

     1、一级封锁协议：事务在修改数据前先加写锁，直到事务结束。（防止修改）

     2、二级封锁协议：在一级的基础上，事务读数据先加读锁，读完释放读锁。（防止读脏）

     3、三级封锁协议：在一级的基础上，事务读数据先加读锁，直到事务结束释放。（防止不可重复读）

    （2）两端封锁协议：事务执行过程中，不允许加锁释放锁交叉执行。

     1、申请封锁期

     2、释放封锁期

    （3）InnoDB行锁算法：

     行记录锁：

     间隙锁：锁定一个范围。

     next-key lock: 锁定一个范围，并锁定记录。

锁带来的问题：

1、活锁：

     某一事务一直在等待锁。采用先来先服务的策略。

2、死锁：

     事务互相等待锁。

     预防：一次将所有需要的数据全部加锁；规定一个封锁顺序

     诊断死锁并解除：超时法；等待图法，如果有环则有死锁。解除死锁：选择回滚代价最小的事务；回滚多远；避免饿死。

锁的粒度越大，能够封锁的单元就越少，其并发度越低，系统开销越小。一个系统支持多个封锁粒度供不同的事务选择，叫多粒度封锁。

多粒度锁协议：对一个结点加锁意味着这个节点的所有后裔节点都被加同样的锁。显示封锁：直接加到数据对象的锁，隐式封锁：该数据对象是由于上级节点加锁而加上的锁。

意向锁：对任意节点加锁，就必须先对它的上层节点加意向锁。意向共享锁，意向排他所，共享意向排他锁。