并发控制技术

基于分布式系统的并发控制方法研究一、绪论随着信息时代的到来，计算机技术正迅速变革着社会生产和生活方式，而并发控制则是分布式系统领域中的一个重要而又复杂的问题。

在分布式系统中，不同的节点会同时访问共享资源，而并发控制方法的主要目的就是确保在并发访问资源时能够正确地保持数据的一致性，保证系统的安全性和正确性。

本文将结合当前分布式系统的实际状况，分析并发控制方法的具体应用，阐述分布式系统中并发控制的基本原理及其相关的技术实现。

二、并发控制基础并发控制方法是分布式系统中的重要组成部分，理解并掌握并发控制方法的基本原理是探讨其技术实现和发展趋势的关键。

在并发控制领域中，有四种经典的并发控制技术：互斥（Mutex）、临界区（Critical Section）、信号量（Semaphore）和事务（Transaction）。

2.1 互斥（Mutex）互斥是指在同一时刻只允许一个操作访问共享资源。

比如在多线程编程中，开发者经常使用互斥锁的方式来避免两个线程同时访问数据时发生冲突。

在分布式系统中，互斥机制通常使用锁机制来实现。

实现方式包括基于消息通信的锁服务和基于共享内存的锁服务。

2.2 临界区（Critical Section）临界区是指同时只允许一个进程进入的代码块。

在多线程编程中，通常通过加锁控制线程访问临界区。

在分布式系统中，多线程构成的系统会面对由不同进程访问同一共享资源引起的问题。

这时需要通过加锁方式控制不同进程的访问，防止进程访问共享资源时出现冲突。

2.3 信号量（Semaphore）信号量是一种基于计数器的并发控制技术，用于控制对共享资源的访问权。

信号量的工作方式是通过给定的计数器，记录当前有多少进程正在访问涉及到的共享资源。

在分布式系统中，信号量可以使用分布式锁技术实现。

2.4 事务（Transaction）在分布式事务领域中，事务（Transaction）是指作为一个原子操作单元执行的一组操作。

mvcc多版本并发控制的原理多版本并发控制（MVCC）是一种数据库并发控制技术，用于在多用户同时访问数据库时确保事务的一致性和隔离性。

MVCC技术在许多常见的数据库系统中都得到了广泛的应用，比如PostgreSQL、MySQL 和Oracle等。

本文将介绍MVCC技术的原理及其在数据库系统中的应用。

1. MVCC技术的原理MVCC技术的核心原理是基于对数据的多个版本进行管理。

它通过在数据库中维护数据的多个版本来实现并发控制，从而避免了传统的锁定机制所带来的性能问题。

在MVCC中，每个事务可以看到一个数据的特定版本，而不需要等待其他事务的提交或者回滚。

MVCC技术的实现依赖于以下几个关键组件：-版本号：每个数据行都有一个对应的版本号，用于标识该数据的版本。

当一个事务对数据进行修改时，数据库会为其生成一个新的版本号。

-可见性控制：数据库系统使用版本号来判断一个事务是否可以看到某个数据的版本。

当一个事务开始时，数据库会为该事务定义一个可见性范围，只有在该范围内生成的数据版本才可以被该事务看到。

在MVCC技术中，数据的修改不会直接覆盖原始数据，而是生成一个新的版本。

这样做的好处是可以避免对原始数据的修改，从而减少了数据的冲突和锁定。

当一个事务需要对数据行进行修改时，MVCC会为其生成一个新的数据版本，并更新事务的可见性范围，从而保证事务之间的隔离性。

2. MVCC技术在数据库系统中的应用MVCC技术在数据库系统中的应用非常广泛，尤其是在需要高并发访问的场景下。

下面我们将介绍MVCC技术在一些常见数据库系统中的应用。

(1) PostgreSQLPostgreSQL是一个开源的关系型数据库系统，在其内部实现了MVCC技术。

PostgreSQL使用了基于快照的多版本并发控制机制，它通过为每个事务分配唯一的事务ID来实现可见性的控制。

当一个事务对数据进行修改时，PostgreSQL会为其生成一个新的数据版本，并将旧的版本标记为无效，从而保证了事务之间的隔离性。

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。

并发控制的主要方法是并发控制是指多个用户同时对数据库进行操作时的一种机制，它的目的是保证数据库在并发操作过程中能够保持数据的一致性、完整性和正确性。

在并发控制中，有一些主要的方法和技术被广泛应用于数据库系统。

1. 锁定机制锁定机制是最常见和基本的并发控制方法之一，它通过在并发操作过程中对数据资源加锁来保证数据的一致性和正确性。

在数据库中，可以使用不同级别的锁（如共享锁和排他锁）对数据进行加锁，以控制并发操作对数据的访问。

锁定机制可以有效地避免数据的丢失和不一致，但也可能引起死锁和性能问题。

2. 事务处理事务处理是一种常用的并发控制方法，它将多个数据库操作组合成一个逻辑单元，要么全部执行成功，要么全部回滚，以确保数据的一致性。

通过对事务的隔离和原子性操作的要求，可以有效地控制并发操作对数据的影响。

在事务处理中，可以使用锁定机制、时间戳机制和多版本并发控制等技术来实现并发控制。

3. 多版本并发控制（MVCC）多版本并发控制是一种先进的并发控制方法，它通过为每个事务创建一个独立的读取版本，使得多个事务可以同时读取和修改数据，而不会相互干扰。

多版本并发控制通过为每个数据项的每个版本分配一个唯一的时间戳来实现，它可以提高并发访问性能和资源利用率，并减少死锁和阻塞问题的发生。

4. 并发控制协议并发控制协议是一种用于控制并发操作的协议，它定义了多个事务之间的执行顺序和互斥关系。

常见的并发控制协议有两阶段锁定协议（2PL）、时间戳排序协议（TSO）、验证协议和快照隔离协议等。

并发控制协议可以根据实际应用场景和需求选择合适的协议，以确保数据的一致性和正确性。

5. 乐观并发控制乐观并发控制是一种无锁的并发控制方法，它基于假设多个事务之间的冲突很少发生，事务可以同时执行而不发生冲突。

通过在事务执行过程中记录每个数据项的读取和写入操作，在提交时对事务进行冲突检测和冲突解决，可以有效地保证数据的一致性和正确性。

乐观并发控制适用于并发读多写少的场景，并具有较好的性能和可扩展性。

操作系统中的并发控制随着计算机技术的不断发展，操作系统已成为现代计算机系统中不可或缺的核心组成部分。

在多用户、多任务的环境下，操作系统需要管理和控制资源的分配和调度，以确保系统的高效运行和资源的合理利用。

而其中一个重要的方面就是并发控制。

一、什么是并发控制在操作系统中，所谓并发指的是两个或多个事件在同一时间间隔内同时发生的情况。

而并发控制则是指对多个并发执行的进程或线程进行协调和管理，以避免出现潜在的问题，如资源竞争、死锁等。

二、并发控制的目标并发控制的目标是确保多个进程或线程在并发执行过程中能够正确地共享和访问资源，并且不会发生竞争条件和冲突。

主要包括以下几个方面：1. 互斥访问：确保同一时间内只有一个进程或线程能够访问共享资源，避免数据的不一致性和错误的结果。

2. 死锁避免：通过合理的资源分配和进程调度，防止进程陷入循环等待的状态，造成系统无法正常进行的情况。

3. 同步执行：确保多个进程或线程按照特定的顺序进行执行，避免因执行顺序不确定而导致的问题。

三、并发控制的方法为了实现并发控制，操作系统采用了多种方法和机制，下面介绍其中常见的几种方法。

1. 互斥锁：互斥锁是一种最常见的并发控制机制，通过给共享资源加锁，并在访问资源前先判断锁的状态，以实现临界区的互斥访问。

2. 信号量：信号量是一种用于进程间同步和互斥的机制，通过对共享资源进行计数和操作，实现资源的互斥访问和进程的同步执行。

3. 读写锁：读写锁是一种特殊的互斥锁，允许多个线程同时对共享资源进行读操作，但在有写操作时需要互斥访问。

4. 事件：事件是一种用于线程同步的机制，通过线程之间的信号通知来实现特定操作的协调和同步。

5. 临界区：临界区是一段代码，在多个进程或线程中同时访问时需要进行互斥控制的区域，通过临界区的互斥访问实现并发控制。

四、并发控制的应用并发控制在操作系统中的应用广泛，影响着系统的性能和用户体验。

以下是几个常见的应用场景：1. 数据库管理系统：数据库管理系统需要确保多个用户能够同时对数据库进行读写操作，但又不会导致数据的冲突和不一致。

并发控制的方法
并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，保证数据一致性和完整性的一种技术。

下面介绍几种常见的并发控制方法。

1. 乐观并发控制
乐观并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，先不加锁，而是在提交操作时检查是否有冲突。

如果有冲突，则回滚事务，重新尝试。

这种方法适用于并发冲突较少的场景，能够提高并发性能。

2. 悲观并发控制
悲观并发控制是指在多个用户或进程同时访问共享资源时，先加锁，保证每个用户或进程的操作互不干扰。

这种方法适用于并发冲突较多的场景，能够保证数据的一致性和完整性。

3. 两阶段锁
两阶段锁是指在执行事务时，先获取所有需要的锁，然后执行操作，最后释放所有锁。

这种方法能够保证数据的一致性和完整性，但是会降低并发性能。

4. 时间戳并发控制
时间戳并发控制是指在每个事务开始时，给事务赋予一个时间戳，每个数据项也有一个时间戳。

在执行操作时，比较事务时间戳和数据项时间戳，如果事务时间戳早于数据项时间戳，则执行操作，否则回滚事务。

这种方法能够保证数据的一致性和完整性，但是会增加系统开销。

5. 多版本并发控制
多版本并发控制是指在每个数据项中存储多个版本，每个版本有一个时间戳。

在执行操作时，选择最新的版本进行操作。

这种方法能够提高并发性能，但是会增加系统开销。

以上是几种常见的并发控制方法，不同的方法适用于不同的场景，需要根据具体情况选择合适的方法。

mvcc多版本并发控制的原理MVCC（Multiversion Concurrency Control）是一种多版本并发控制技术，用于数据库管理系统中的事务并发控制。

在MVCC中，每个事务可以并发访问数据库的不同版本，而不会发生读-写、写-写冲突。

MVCC的原理是为每个数据对象维护多个版本，每个版本都有一个时间戳或者版本号，并且在事务执行过程中，数据库系统会根据事务的时间戳或者版本号来确定事务所能看到的数据版本。

MVCC的目标是提高数据库的并发性能和事务的并发控制能力，以减少事务对数据库资源的争用和降低事务之间的冲突。

MVCC可以有效地提高事务的并发度，减少锁的竞争，提高数据库的整体性能。

MVCC的实现原理如下：1.数据对象多版本管理：在MVCC中，每个数据对象都会维护多个版本的数据。

当一个事务对数据进行修改时，数据库系统会生成一个新的数据版本，并将新版本的数据与事务的时间戳或版本号关联起来。

这样，每个数据对象都会有多个版本，每个版本与特定事务的时间戳或版本号相关联。

2.读操作和写操作的版本控制：在MVCC中，读操作和写操作都要根据事务的时间戳或版本号来确定所能看到的数据版本。

对于读操作，数据库系统会根据事务的时间戳或版本号来确定可见的数据版本，并返回给事务；对于写操作，数据库系统会生成新版本的数据，并将新版本与事务的时间戳或版本号关联起来。

3.事务并发控制：在MVCC中，事务的并发控制是通过数据版本的时间戳或版本号来实现的。

当一个事务开始执行时，数据库系统会为该事务分配一个唯一的时间戳或版本号，该事务所能看到的数据版本就是小于或等于该时间戳或版本号的所有数据版本。

这样，不同事务之间的读-写、写-写冲突可以通过版本号的比较来解决。

4.事务的可见性控制：在MVCC中，事务的可见性是通过版本控制来实现的。

当一个事务执行读操作时，数据库系统会根据事务的时间戳或版本号来确定可见的数据版本，并返回给事务。

线程与并发控制：处理多线程的同步和互斥线程和并发控制是计算机科学领域中非常重要的概念，特别是在多核处理器和分布式系统中。

线程是程序执行的基本单位，而并发控制则是指有效地管理多个线程之间的同步和互斥，以保证数据的一致性和程序的正确执行。

在多线程编程中，线程之间的并发控制是一个关键问题。

当多个线程同时访问共享资源时，如果没有适当的同步和互斥机制，就会出现数据竞争和不一致的问题。

因此，了解如何处理线程的同步和互斥是非常重要的。

同步指的是多个线程之间按照一定的顺序执行，以保证数据的一致性。

常见的同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量等。

互斥锁是最基本的同步机制，它可以确保同时只有一个线程能访问共享资源，从而避免数据竞争。

条件变量可以在多个线程之间传递信号，以协调它们的执行流程。

信号量可以用来控制并发访问资源的数量，避免资源的过度竞争。

除了同步机制外，还有一些高级的并发控制技术，如读写锁、原子操作、事务内存等。

读写锁可以提高多线程读取共享资源的效率，因为读取操作不涉及数据一致性问题，可以同时进行。

原子操作可以确保某些操作的原子性，即要么全部执行成功，要么全部不执行。

事务内存是一种基于硬件的并发控制技术，可以提供更高的性能和可靠性。

在处理多线程的同步和互斥时，需要遵循一些基本原则。

首先，避免死锁，即当多个线程互相等待对方释放资源时，就会陷入死锁状态。

其次，避免资源泄漏，即确保每个线程在完成任务后释放所有的资源。

最后，避免竞争条件，即多个线程对共享资源的访问顺序可能影响程序的正确执行，需要避免这种情况的发生。

为了提高多线程程序的性能和可靠性，在设计和实现上需要注意一些细节。

首先，尽量减少共享资源的数量，因为共享资源越多，就越容易引发数据竞争和并发控制问题。

其次，合理设计线程的通信和同步机制，避免不必要的等待和阻塞。

最后，尽量避免线程间频繁地切换和竞争，提高程序的并发执行效率。

总的来说，线程和并发控制是计算机科学中非常重要的概念，能够有效地提高程序的性能和可靠性。

操作系统的并发控制与调度算法操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理计算机系统中的硬件和软件资源。

在现代计算机系统中，要实现多任务处理和资源共享，就需要对并发控制和调度算法进行有效管理。

本文将重点探讨操作系统中的并发控制与调度算法，并介绍其原理和应用。

一、并发控制在操作系统中，多个进程或线程可以同时执行，这就是并发的基本特性。

然而，并发执行可能会导致资源竞争的问题，比如对共享数据的修改，如果没有合适的并发控制机制，就会导致数据不一致或错误的结果。

因此，并发控制是操作系统中非常重要的一项功能。

1. 锁机制锁机制是最常见的并发控制技术之一。

当多个进程或线程需要访问同一个共享资源时，可以使用锁来控制资源的访问权限。

常见的锁包括互斥锁、读写锁和条件变量等。

互斥锁用于串行化对共享资源的访问，一次只允许一个进程或线程访问资源；读写锁允许多个读者同时访问共享资源，但只允许一个写者独占访问；条件变量用于线程之间的通信和同步，当某个条件满足时，通知等待线程执行。

2. 信号量机制信号量机制是另一种常用的并发控制技术。

信号量是一个计数器，用于控制对资源的访问。

当一个进程或线程要访问资源时，会尝试将信号量减一，如果信号量为负，则表示资源正在被占用，进程或线程需要等待；当一个进程或线程释放资源后，会将信号量加一，唤醒等待的进程或线程。

二、调度算法在操作系统中，调度算法用于决定哪个进程或线程获得执行的机会。

调度算法的目标是提高系统的性能和吞吐量，同时保证公平性和响应性。

下面介绍几种常见的调度算法。

1. 先来先服务（FCFS）先来先服务算法是最简单的调度算法之一。

按照进程或线程的到达顺序为它们分配CPU的执行时间。

优点是简单易实现，但缺点是平均等待时间较长，容易产生“饥饿”现象。

2. 短作业优先（SJF）短作业优先算法根据进程或线程的执行时间来进行调度，执行时间短的优先获取CPU的执行时间。

这样可以减少平均等待时间，提高系统的性能和响应速度。

第十一章并发控制事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。

本章讨论数据库并发控制的根本概念和实现技术。

本章内容有一定的深度和难度。

读者学习本章一定要做到概念清楚。

一、根本知识点数据库是一个共享资源，当多个用户并发存取数据库时就会产生多个事务同时存取同一个数据的情况。

假设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DBMS必须提供并发控制机制。

并发控制机制的正确性和高效性是衡量一个DBMS性能的重要标志之一。

①需要了解的: 数据库并发控制技术的必要性，活锁死锁的概念。

②需要结实掌握的: 并发操作可能产生数据不一致性的情况(丧失修改、不可重复读、读“脏数据〞)及其确切含义；封锁的类型；不同封锁类型的(例如X 锁，S锁)的性质和定义，相关的相容控制矩阵；封锁协议的概念；封锁粒度的概念；多粒度封锁方法；多粒度封锁协议的相容控制矩阵。

③需要举一反三的:封锁协议与数据一致性的关系；并发调度的可串行性概念；两段锁协议与可串行性的关系；两段锁协议与死锁的关系。

④难点:两段锁协议与串行性的关系；与死锁的关系；具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过程。

二、习题解答和解析1. 在数据库中为什么要并发控制? 并发控制技术能保证事务的哪些特性？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。

假设对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务的一致性和数据库的一致性。

所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。

并发控制技术能保证事务的隔离性和一致性。

2. 并发操作可能会产生哪几类数据不一致? 用什么方法能防止各种不一致的情况?答并发操作带来的数据不一致性包括三类:丧失修改、不可重复读和读“脏〞数据。

(1) 丧失修改(Lost Update)两个事务T1和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了(覆盖了)T1提交的结果，导致T1的修改被丧失。

数据库事务管理中的并发控制与恢复技术在数据库系统中，事务管理是确保数据的一致性和可靠性的重要机制。

在多用户环境中，同时进行的事务可能会导致数据的并发冲突和故障。

为了解决这些问题，数据库系统引入了并发控制和恢复技术。

本文将介绍数据库事务管理中的并发控制与恢复技术，并讨论它们的原理和应用。

1. 并发控制技术1.1 事务与并发在数据库系统中，事务是指一组执行的操作，这些操作被视为一个逻辑单元，要么全部执行成功，要么全部回滚。

并发是指多个事务同时执行的情况。

并发执行可以提高数据库系统的性能，但也会引发许多问题。

1.2 并发控制策略为了避免数据的不一致性，数据库系统使用了不同的并发控制策略。

最常用的策略包括：锁定机制、时间戳机制和多版本并发控制。

锁定机制使用锁定来控制事务对数据的访问，时间戳机制通过给每个事务分配时间戳来确定执行顺序，而多版本并发控制则维护多个数据版本，并为每个事务分配可见的数据版本。

1.3 锁定机制锁定机制是最基本也是最常用的并发控制策略。

锁分为共享锁和排他锁。

共享锁允许多个事务并发读取同一数据，排他锁则要求独占地访问数据。

当一个事务持有某个数据项的排他锁时，其他事务无法读取或修改该数据。

1.4 时间戳机制时间戳机制为每个事务分配一个唯一的时间戳，并使用时间戳来控制并发执行的顺序。

通过比较事务的时间戳，可以确定其执行顺序，从而避免数据的不一致。

1.5 多版本并发控制多版本并发控制维护多个数据版本，并为每个事务分配可见的数据版本。

每个事务读取的数据版本与其开始时间戳相关联，可以保证每个事务读取的都是一致的数据。

2. 恢复技术2.1 日志记录数据库系统使用事务日志来记录事务的操作，以实现故障恢复机制。

事务日志记录了事务的开始、提交和回滚等操作，以及对数据的插入、修改和删除等操作。

当出现故障时，数据库系统可以利用事务日志来进行恢复操作。

2.2 检查点检查点技术用于减少故障恢复的开销。

数据库系统将当前所有事务的状态和数据库的一致性检查点记录在持久化存储中，在故障恢复时可以从检查点开始恢复，减少了事务日志的分析和恢复时间。

数据库管理系统的并发控制实现技术随着信息技术的不断发展和应用的广泛推广，数据库管理系统(DBMS)在各行各业中得到了越来越广泛的应用。

数据库管理系统拥有高效管理和组织大量数据的能力，但是在多个用户同时对数据库进行读写操作时，会面临并发控制的挑战。

并发控制是一种重要的技术，用于确保数据库在多个用户同时与其进行交互时的一致性、完整性和正确性。

并发控制是数据库管理系统中的关键技术之一。

其目标是确保并发执行的数据库事务保持正确性和一致性。

当多个用户同时访问数据库时，可能会遇到以下问题：丢失修改、不可重复读、脏读和幻读等。

为了解决这些问题，数据库管理系统采用了多种并发控制实现技术。

首先，锁是最基本的并发控制技术之一。

锁可以分为共享锁和排他锁。

共享锁允许多个用户同时读取同一数据，但是不允许修改。

排他锁则会阻止其他用户读取和修改数据，直到锁被释放。

锁的类型和粒度会对并发控制的性能产生影响，因此需要综合考虑系统的并发负载和性能需求来选择恰当的锁类型和粒度。

其次，多版本并发控制（MVCC）是一种常用的并发控制实现技术。

MVCC通过在每个数据项上保存多个版本来管理并发访问。

当用户进行读取操作时，可以自由访问不同版本的数据，而不会产生冲突。

只有在用户希望修改数据时，才会检查是否存在冲突。

通过采用MVCC，可以提高数据库的并发性能和并发事务的吞吐量。

再次，时间戳是一种可靠的并发控制实现技术。

每个事务在执行之前会被分配一个唯一的时间戳。

当事务执行读取或修改操作时，会检查其所依赖的数据项的时间戳，以确保读取或修改的数据是具有一致性的。

时间戳技术可以有效地处理事务间的冲突，并保证数据库的一致性和完整性。

此外，快照隔离是一种常见的并发控制技术。

每个事务在执行之前会创建数据库的一个快照，该快照包含数据库中所有数据的副本。

事务在执行期间只能访问快照中的数据，而不会被其他并发事务的修改所影响。

快照隔离能够提供较高的并发性能和数据一致性，是许多商业数据库系统中广泛应用的技术之一。

并发控制概念---------------------------------------------------------------------------------------事务执⾏⽅式：1. 事务串⾏执⾏2. 交叉并发⽅式3. 同时并发⽅式并发控制机制的任务：对并发操作进⾏正确调度；保证事务的隔离性；保证数据库的⼀致性；并发操作带来的数据不⼀致性：丢失修改，不可重复读，读“脏”数据。

并发控制就是要⽤正确的⽅式调度并发操作，使⼀个⽤户事务的执⾏不受其他事务的⼲扰，从⽽避免造成数据的不⼀致性。

-----------------------------------------------------------------------------------------并发控制的技术：封锁，时间戳，乐观控制法。

（商⽤DBMS⼀般采⽤封锁⽅法）什么是封锁？封锁就是事务T在对某个对象（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。

基本封锁类型：排它锁（X锁，写锁）共享锁（S锁，读锁）排它锁：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：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。

这样保证其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

-------------------------------------------------------------------------------------死锁和活锁活锁：打个⽐⽅，有⼀次我和⼀个朋友开车误闯单⾏道，前⾯有车过来，我们只能找个⾓落躲进去让他，⽆奈对⾯⼀直有车开过来的话我们就得⼀直等下去。

mvcc底层原理MVCC（Multi-Version Concurrency Control）是一种并发控制技术，它用于保证数据库在多个事务同时访问时的一致性和隔离性。

MVCC底层原理是数据库系统中非常重要的一个概念，本文将从以下几个方面详细介绍MVCC底层原理。

一、MVCC概述1.1 MVCC定义MVCC是指在数据库中，每个事务可以看到不同版本的数据。

每次更新操作都会生成一个新版本的数据，并且这个新版本会与旧版本共存于数据库中。

因此，每个事务在读取数据时，可以选择读取某个版本的数据。

1.2 MVCC特点MVCC有以下几个特点：（1）多版本：每次更新操作都会生成一个新版本的数据，并且这个新版本会与旧版本共存于数据库中。

（2）并发控制：通过锁定机制实现并发控制。

（3）可重复读：同一个事务内部多次读取同一条记录时，能够看到相同的结果。

（4）隔离性：不同事务之间互相隔离，互不干扰。

二、MVCC实现原理2.1 版本链表在MVCC中，每次更新操作都会生成一个新版本的数据，并且这个新版本会与旧版本共存于数据库中。

为了实现这个功能，数据库需要维护一个版本链表。

版本链表中的每个节点都表示一个版本的数据。

2.2 事务ID在MVCC中，每个事务都有一个唯一的事务ID。

当一个事务开始时，它会分配一个新的事务ID，并且在所有更新操作中都会使用这个事务ID。

2.3 版本号在MVCC中，每个版本都有一个唯一的版本号。

版本号由两部分组成：创建该版本的事务ID和该事务内部生成该版本的序列号。

2.4 快照读和当前读在MVCC中，有两种读取数据的方式：快照读和当前读。

（1）快照读：快照读是指读取某个时间点上的数据。

当执行快照读时，数据库会根据给定的时间点，在版本链表中找到符合条件的最新版本，并返回该版本对应的数据。

（2）当前读：当前读是指读取最新的数据。

当执行当前读时，数据库会查找最新生成的数据，并返回该数据。

2.5 并发控制在MVCC中，通过锁定机制实现并发控制。

数据库并发控制技术(3)（三）封锁封锁是事项并发控制的一个非常重要的技术。

所谓封锁就是事务T在对某个数据对象，例如，在标、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就对数据库对象有了一定的控制，在事务T释放它的锁之前，其他事务不能更新此数据对象。

1、封锁类型DBMS通常提供了多种数据类型的封锁。

一个事务对某个数据对象加锁后究竟拥有什么样的控制是由封锁类型决定的。

基本的封锁类型有两种：排他锁（exclusive lock，简记为X锁）和共享锁（share lock 简记为S锁）排他锁又称为写锁。

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做任何修改。

排他锁与共享锁的控制方式可以用下图的相容矩阵来表示。

在下图的封锁类型相容矩阵中，最左边一列表示事务T1已经获得的数据对象上的锁的类型，其中横线表示没有加锁。

最上面一行表示另一事务T2对同一数据对象发出的封锁请求。

T2的封锁请求能否被满足用Y和N表示，其中Y表示事务T2的封锁要求与T1已持有的锁相容，封锁请求可以满足。

N表示T2的封锁请求与T1已持有的锁冲突，T2请求被拒绝。

２、封锁粒度X锁和S锁都是加在某一个数据对象上的。

封锁的对象可以是逻辑单元，也可以是物理单元。

例如，在关系数据库中，封锁对象可以是属性值、属性值集合、元组、关系、索引项、整个索引、整个数据库等逻辑单元；也可以是页（数据页或索引页）、块等物理单元。

封锁对象可以很大，比如对整个数据库加锁，也可以很小，比如只对某个属性值加锁。

封锁对象的大小称为封锁的粒度（granularity）。