并发控制例子
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达梦数据库并发控制技术数据库是一个共享资源,可以提供多个用户使用。
这些用户程序可以一个一个地串行执行,每个时刻只有一个用户程序运行,执行对数据库的存取,其他用户程序必须等到这个用户程序结束以后方能对数据库存取。
但是如果一个用户程序涉及大量数据的输入/输出交换,则数据库系统的大部分时间处于闲置状态。
因此,为了充分利用数据库资源,发挥数据库共享资源的特点,应该允许多个用户并行地存取数据库。
但这样就会产生多个用户程序并发存取同一数据的情况,若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,所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。
并发控制机制的好坏是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。
DM用封锁机制来解决并发问题。
它可以保证任何时候都可以有多个正在运行的用户程序,但是所有用户程序都在彼此完全隔离的环境中运行。
一、并发控制的预备知识(一)并发控制概述并发控制是以事务(transaction)为单位进行的。
1.并发控制的单位――事务事务是数据库的逻辑工作单位,它是用户定义的一组操作序列。
一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序。
事务的开始和结束都可以由用户显示的控制,如果用户没有显式地定义事务,则由数据库系统按缺省规定自动划分事务。
事务应该具有4种属性:原子性、一致性、隔离性和持久性。
(1)原子性事务的原子性保证事务包含的一组更新操作是原子不可分的,也就是说这些操作是一个整体,对数据库而言全做或者全不做,不能部分的完成。
这一性质即使在系统崩溃之后仍能得到保证,在系统崩溃之后将进行数据库恢复,用来恢复和撤销系统崩溃处于活动状态的事务对数据库的影响,从而保证事务的原子性。
系统对磁盘上的任何实际数据的修改之前都会将修改操作信息本身的信息记录到磁盘上。
当发生崩溃时,系统能根据这些操作记录当时该事务处于何种状态,以此确定是撤销该事务所做出的所有修改操作,还是将修改的操作重新执行。
多线程并发执行的例子
1. 你看玩游戏的时候,那各种场景和角色同时在屏幕上活动,这可不就是多线程并发执行嘛!就像你操控着主角在打怪升级,旁边的小怪也在自顾自地跑来跑去,还有各种特效同时出现,这多神奇啊!
2. 大家想想,医院的挂号系统,那么多人同时在不同地方预约挂号,系统得同时处理好多请求,这就是很典型的多线程并发执行呀!这不就好比同时有好多人在跟医院这个“大脑”说话,它还能有条不紊地处理好。
3. 日常我们上网购物,你在浏览商品的时候,其他人也在下单购买,还有人在评价商品,这一切不都在同时进行吗?这多像一场热闹的集市啊,每个人都在做自己的事情,互不干扰,却又同时发生着,这就是多线程并发执行的魅力啊!
4. 在交通路口,信号灯控制着不同方向的车辆和行人,同时有车在直行,有车在转弯,行人也在过马路,这难道不算是多线程并发执行吗?这跟一个乐团演奏似的,各种乐器发出不同声音,但又那么和谐!
5. 我们使用的手机,一边在播放音乐,一边你还能聊天、刷网页,这些不都是同时进行的吗?这不就像一个人可以同时做好几件事一样,牛不牛?
6. 大公司的办公系统,好多部门的人都在使用,有人在提交文件,有人在查询数据,这也是多线程并发执行呀!就像一场盛大的演出,每个演员都有自己的戏份。
7. 视频网站上,那么多人同时在线观看不同的视频,服务器要同时给大家提供服务,这是不是很厉害?这多像好多人同时在不同的房间看不同的节目呀!
8. 智能语音助手,你跟它说话的同时,它还能处理其他任务,这不也是多线程并发执行嘛!感觉就像它有好多只手同时在做事。
我觉得多线程并发执行真的太重要了,让我们的生活变得更加高效和有趣!。
数据库并发控制例题摘要:一、数据库并发控制概述1.并发控制的目的2.并发控制的手段二、数据库并发控制的原理1.封锁技术2.时间序列控制3.乐观控制三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题2.时间序列控制例题3.乐观控制例题四、例题总结与展望正文:一、数据库并发控制概述在数据库系统中,为了提高系统的并发性能和事务处理能力,需要对多个事务同时访问共享数据进行控制,这就是数据库并发控制。
并发控制的主要目的是保证数据的一致性和完整性,防止数据冲突和脏读等现象。
实现并发控制的手段主要有封锁技术、时间序列控制和乐观控制等。
二、数据库并发控制的原理1.封锁技术:封锁技术是一种广泛应用于数据库并发控制的方法,通过对数据对象加锁来防止多个事务同时对同一数据进行修改,从而保证数据的一致性。
2.时间序列控制:时间序列控制是根据事务执行的时间顺序来控制并发访问。
该方法通过为事务分配优先级,按照优先级顺序执行事务,从而避免冲突。
3.乐观控制:乐观控制是一种基于事务提交前对数据所做的修改进行检测的方法。
事务在执行修改操作时,不加锁,而是在提交时检测是否与其他事务产生冲突,若检测到冲突,则回滚事务并重新执行。
三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题:假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2,T1 正在对数据A 进行修改,此时T2 也要对数据A 进行修改。
通过封锁技术,可以为数据A 加锁,使得T2 在T1 完成修改前无法对数据A 进行修改,从而避免冲突。
2.时间序列控制例题:假设一个数据库系统中有三个事务T1、T2 和T3,它们的优先级顺序为T1 > T2 > T3。
通过时间序列控制,可以按照优先级顺序执行事务,首先执行T1,然后执行T2,最后执行T3。
这样可以避免优先级较低的事务与优先级较高的事务产生冲突。
3.乐观控制例题:假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2,T1 正在对数据A 进行修改,此时T2 也要对数据A 进行修改。
操作系统的并发控制机制在计算机科学中,操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
它负责协调和控制计算机上多个程序的执行,以及提供用户与计算机硬件的接口。
在多道程序设计中,多个程序可以同时运行,这就引发了并发控制的问题。
为了确保多个程序在同时访问共享资源时能够正确地协同工作,操作系统采用了各种并发控制机制。
本文将介绍几种常见的操作系统并发控制机制。
一、互斥锁互斥锁是一种最常用的并发控制机制,它通过对共享资源进行加锁和解锁的方式来保证同一时间只有一个程序可以访问该资源。
当一个程序需要访问共享资源时,它会尝试获取互斥锁。
如果锁已经被其他程序获取,则当前程序会被阻塞,直到锁被释放。
这种机制有效地防止了多个程序同时写入共享资源,从而避免了数据的不一致性。
二、信号量信号量是另一种常见的并发控制机制,它可以用来限制对共享资源的访问数量。
信号量有一个初始值,并且可以在不同程序之间进行增加和减少操作。
当一个程序需要访问共享资源时,它会尝试对信号量进行减少操作。
如果信号量的值为负数,则该程序会被阻塞,直到信号量的值变为非负数。
而当一个程序释放了共享资源时,它会对信号量进行增加操作,以允许其他程序继续访问共享资源。
三、读写锁读写锁是一种针对读写操作的并发控制机制。
它允许多个程序同时读取共享资源,但只允许一个程序进行写入操作。
读写锁可以提高并发性能,因为多个程序可以同时读取共享资源而无需互斥锁的开销。
当一个程序需要写入共享资源时,它必须获取写入锁,并且在写入期间阻塞其他程序对该资源的读取和写入操作。
读写锁适用于读操作频繁、写操作较少的场景。
四、轮询轮询是一种简单直接的并发控制机制,它也被称为忙等待。
当多个程序需要同时访问共享资源时,它们会通过不断轮询的方式来检查资源是否可用。
如果资源已经被其他程序占用,当前程序会不断重试直到资源可用。
尽管轮询简单易实现,但它会消耗大量的处理器时间,降低了系统的整体性能,因此通常在资源竞争较低的情况下使用。
数据库并发控制例题
当多个用户或事务同时访问和操作同一数据库时,可能会出现数据不一致的情况。
为了解决这个问题,需要进行并发控制。
下面是一个关于数据库并发控制的例题:
假设有一个银行系统,其中有多个用户同时进行存款和取款操作。
如果没有并发控制,可能会出现以下问题:
1.丢失修改:假设用户A正在向账户中存入1000元,但在提交之前,用户B查询到了这个账户余额为900元,并立即取出了500元。
如果此时用户A的存款操作先于用户B的取款操作完成,那么用户的账户余额就会变为1400元,而实际上应该为1400元。
2.不可重复读:假设用户A查询到了账户余额为1000元,但在进行一些操作后再次查询时,发现账户余额已经变为900元。
这可能是因为用户B在此期间进行了取款操作。
3.读“脏”数据:如果用户A正在进行取款操作,但还没有提交,此时用户B查询到了这个账户余额为1500元(实际上应该是1400元),并取出了500元。
如果用户A最终提交了取款操作,那么就会造成用户的账户被多扣除了500元。
为了避免这些问题,可以使用并发控制技术,例如锁机制和事务隔离级别等。
通过合理地设置锁和事务隔离级别,可以保证多个用户或事务对同一数据的访问和操作不会互相干扰,从而保持数据的一致性和完整性。
软件开发中的并发控制技术在软件开发中,对于大型系统而言,不可避免地会涉及并发操作。
例如,多个用户同时访问一个数据库,多个线程同时更新一个文档等等。
如果不进行并发控制,那么很容易会出现数据不一致,死锁等问题。
因此,在进行软件开发时,必须先了解并发控制技术,才能保证系统的正确性和可靠性。
一、什么是并发在软件开发中,并发是指多个任务同时执行。
例如,多个线程同时执行某个任务,多个用户同时访问数据库等等。
由于并发,多个任务会同时竞争计算机的资源,如CPU、内存、磁盘等。
因此,要实现高效、可靠的并发操作,必须对资源的分配和管理进行控制。
二、常用的并发控制技术1.锁机制锁机制是一种最基本的并发控制技术,在多个线程访问同一个资源时,通过对资源加锁来避免冲突。
一般来说,锁可以分为共享锁和排他锁两种。
共享锁允许多个线程同时读取资源,但是不允许多个线程同时写入资源。
排他锁一般只允许一个线程对资源进行读写操作。
在Java中,可以通过synchronized关键字来进行锁定,或者使用java.util.concurrent包中的Lock类来实现锁机制。
2.事务机制在数据库中,事务机制常用于并发控制。
一个事务是一组相互依赖的操作,这些操作要么全部执行成功,要么全部执行失败。
在事务中,可以使用ACID模型来确保数据的完整性和安全性。
ACID模型分为四个属性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。
原子性指一个事务中的所有操作要么全成功要么全失败;一致性指操作后,数据状态必须满足一定的约束条件;隔离性指在同时执行多个事务时,彼此之间是相互隔离的;持久性指一旦事务提交,相应的数据变化就应该被永久保存下来。
在进行数据库开发时,可以使用事务来确保数据的安全性和一致性。
3.线程池和执行器在多线程并发操作中,由于线程创建和销毁需要消耗大量的资源,因此使用线程池和执行器可以更好地管理线程资源。
UML时序图的并发处理与同步控制实例分析UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件系统建模的标准化语言,其中时序图是一种重要的建模工具。
时序图可以描述对象之间的交互以及消息传递的顺序。
在实际的软件开发过程中,往往需要处理并发操作和同步控制,本文将通过一个实例来说明UML时序图的并发处理与同步控制。
假设我们要开发一个在线购物系统,其中包含了商品展示、购物车管理和订单处理等功能。
在这个系统中,用户可以同时浏览商品、加入购物车以及提交订单。
这就涉及到了并发操作和同步控制的问题。
首先,我们可以使用UML时序图来描述用户浏览商品的过程。
假设用户在系统中选择了一个商品进行浏览,系统需要向数据库查询该商品的详细信息并展示给用户。
时序图中可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和数据库。
用户向系统发送一个浏览商品的消息,系统接收到消息后向数据库发送查询消息,数据库返回查询结果给系统,系统再将结果展示给用户。
这个过程中需要注意并发处理,即用户可以同时浏览多个商品,系统需要同时处理多个查询请求。
接下来,我们考虑购物车管理的过程。
用户可以将多个商品加入购物车,并且可以随时查看购物车中的商品。
在时序图中,可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和购物车。
用户向系统发送一个添加商品到购物车的消息,系统接收到消息后将商品添加到购物车中。
用户还可以发送查看购物车的消息,系统接收到消息后将购物车中的商品信息返回给用户。
这个过程中需要注意同步控制,即当用户添加商品到购物车时,系统需要保证购物车的一致性,避免出现并发修改导致的数据错误。
最后,我们考虑订单处理的过程。
用户可以提交订单,并且可以随时查询订单的状态。
在时序图中,可以使用参与者表示用户,使用对象表示系统和订单。
用户向系统发送一个提交订单的消息,系统接收到消息后将订单保存到数据库中。
用户还可以发送查询订单状态的消息,系统接收到消息后从数据库中查询订单的状态并返回给用户。
并发控制的概念并发控制,这听起来像是个有点高深的计算机术语呢。
咱先别急着头疼,就把它想象成一群小动物在抢食物的场景。
比如说,有一群小松鼠,它们都想要那几颗最饱满的松果。
如果没有个规则来管管,那肯定就乱套了,力气大的松鼠可能把所有的松果都抢走,弱小的松鼠就只能饿肚子。
在计算机的世界里呀,并发控制就有点像这个规则。
多个程序或者进程,就好比那些小松鼠,它们可能都想要使用同一种资源,像数据库里的数据。
要是没有并发控制,数据可能就会被搞得乱七八糟。
就像几个厨师同时在一个小厨房里做菜,没有个先来后到的规矩,这个拿盐,那个拿醋,一会儿菜可能就没法吃了,盐放多了,醋倒错了罐子之类的。
我记得有一次我去一个小饭馆吃饭。
那个饭馆很小,只有一个厨师和一个服务员。
那天不巧,来了好几桌客人同时点菜。
服务员把单子一股脑儿都扔给厨师,厨师就有点懵了。
他一会儿做这个菜的一点,一会儿又去弄那个菜的一点。
结果呢,有的菜熟过头了,有的菜还没熟就端上来了。
这就是没有并发控制的下场。
如果服务员能按照一定的顺序,把单子合理地交给厨师,厨师也能按照顺序做菜,那这顿饭肯定就吃得舒舒服服的。
在计算机系统里,并发控制就是要保证这些同时运行的任务,在访问共享资源的时候,不会互相干扰。
数据库里的数据得保持准确、一致。
比如说,一个银行系统,很多人都在同时进行转账操作。
如果没有并发控制,可能一个人的钱转出去了,但是收款人的账户没有收到钱,或者账户余额突然变得乱七八糟。
这就像一群人在搬东西,把东西从一个房间搬到另一个房间。
要是大家乱搬,有的东西可能就丢了,有的可能放错地方了。
并发控制有很多种方法。
就像管理小动物抢食物有不同的办法一样。
有的是给每个进程或者程序安排个顺序,一个一个来,这就好比让小松鼠们排队拿松果。
还有的是给资源加个锁,就像给松果箱子加个锁,只有拿到钥匙的松鼠才能去拿松果。
这样就能保证资源在同一时间只有一个程序或者进程能使用,其他的就只能等着。
并发控制还能提高系统的效率呢。
实验数据库并发控制实验目的:了解并掌握数据库的保护措施——并发控制机制,重点以SOL Server2000为平台加以操作实践,要求认识典型并发问题的发生现象并掌握解决办法。
实验背景:并发操作是数据库共享特性的一个体现,但却对数据库德一致性和完整性形成了巨大的危机。
事务是并发控制的基本单位。
SOL Server2000的事务一般分为2类,一种是系统提供的事务,是指在执行语句时,一条语句就是一个事务;另一种是用户定义的事务,即用户明确定义的事务。
在实际应用中大多数事务需要由用户自己定义事务来出来。
用BEGING TRANSACTION定义事务的开始;用COMMIT TRANSACTION来成功提交事务;用ROLLBACK TRANSACTION 将事务操作全部取消。
SOL Server2000采用加锁技术确保事务运行不会影响数据库的一致性和完整性。
加锁技术可以防止用户读取正在由别的用户修改的数据,也可以防止两个用户同时修改同一个数据。
如果没有锁,数据库中的数据可能出现丢失修改、脏读、不可重复读、幻影等并发问题。
虽然SOL Server2000自动强制锁定,但是可以通过了解锁定并在应用程序中自定义锁来设计更有效的并发控制程序。
SOL Server2000提供了如下类型的锁:共享(S)、更新(U)、排它(X)、意向锁、架构锁、大容量更新(BU),详见联机丛书《SQL Server 中的锁定介绍》。
SQL Server 2000 具有多粒度锁定,允许一个事务锁定不同类型的资源。
隔离属性是ACID 的四个属性之一,逻辑工作单元必须具备这四个属性才能称为事务。
该属性能够使事务免受其它并发事务所执行的更新的影响。
每个事务的隔离级别实际上都是可以自定义的。
当锁定技术实施并发控制机制时,使所有事务得以在彼此完全隔离的环境中运行,但是任何时候都可以有多个正在运行的事务。
可串行性保证一组并发事务运行后所达到的数据库状态,等同于这组事务按某种顺序连续执行时所达到的数据库状态。
Shell脚本中的并发控制技巧Shell脚本是一种在Unix、Linux等操作系统中广泛使用的脚本编程语言,具有强大的文本处理和系统管理功能。
在编写Shell脚本时,我们经常需要处理各种并发任务,这就需要使用并发控制技巧来确保任务的正确执行。
本文将介绍一些常用的Shell脚本中的并发控制技巧。
1. 使用后台任务在Shell脚本中,我们可以使用后台任务来实现并发执行。
通过在命令后添加"&"符号,可以将命令放入后台执行,从而允许同时执行多个任务。
例如:```command1 &command2 &```上述示例中,command1和command2将同时在后台执行,它们之间不存在依赖关系,可以并发进行。
2. 使用并发控制工具除了使用后台任务,还可以借助一些并发控制工具来实现更复杂的任务控制。
例如,可以使用`wait`命令来等待所有后台任务执行完成,再进行下一步操作。
示例如下:```command1 &command2 &wait```在上述示例中,`wait`命令将等待所有后台任务执行完毕,然后再继续执行后续的代码。
这样可以确保前面的任务都已完成,再进行后续的操作。
3. 使用信号控制在Shell脚本中,还可以使用信号控制来实现并发任务之间的同步和通信。
通过使用`trap`命令来捕获信号,并编写相应的处理函数,可以在任务执行过程中进行信号的发送和处理。
示例如下:```shell#!/bin/bashfunction task1 {# 处理任务1sleep 5echo "任务1已完成"# 发送信号1到任务2kill -s SIGUSR1 $PID2}function task2 {# 处理任务2# 等待信号1,再继续执行trap "continue_task2" SIGUSR1 echo "任务2等待信号"sleep 10echo "任务2已完成"}function continue_task2 {# 信号处理函数echo "收到信号,继续任务2" # 取消信号捕获trap - SIGUSR1}# 启动任务1task1 &PID1=$!# 启动任务2task2 &PID2=$!# 等待任务1执行完毕wait $PID1echo "任务1已完成"```上述示例中,任务1执行完毕后发送信号1给任务2,然后任务2捕获信号并继续执行。
EFCore并发控制并发令牌将属性配置为并发令牌来实现乐观并发控制数据注解使⽤数据注解 ConcurrencyCheckAttribute 将属性配置为并发令牌public class Person{[Key]public int Id { get; set; }[ConcurrencyCheck][MaxLength(32)]public string FirstName { get; set; }[MaxLength(32)]public string LastName { get; set; }}Fluent Api使⽤ Fluent Api 配置属性为并发令牌protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder){base.OnModelCreating(builder);builder.Entity<Person>().Property(s => s.FirstName).IsConcurrencyToken();}时间戳/⾏版本数据库新增或更新时会⽣成⼀个新的值赋予给配置为时间戳的属性,此属性也被视作为并发令牌。
这样做可以确保你在查询⼀⾏数据后(ChangeTracker),尝试更新此⾏,但在此时数据已经被其他⼈修改,会返回⼀个异常。
数据注解使⽤数据注解 TimestampAttribute 将属性标记为时间戳public class Person{[Key]public int Id { get; set; }[ConcurrencyCheck][MaxLength(32)]public string FirstName { get; set; }[MaxLength(32)]public string LastName { get; set; }[Timestamp]public byte[] Timestamp { get; set; }}Fluent Api使⽤ Fluent Api 标志属性为时间戳protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder){base.OnModelCreating(builder);builder.Entity<Person>().Property(s => s.FirstName).IsConcurrencyToken();builder.Entity<Person>().Property(s => s.Timestamp).IsRowVersion();}数据迁移脚本添加迁移protected override void Up(MigrationBuilder migrationBuilder){migrationBuilder.AddColumn<byte[]>(name: "Timestamp",table: "People",rowVersion: true,nullable: true);}看看 ModelSnapshot ⽣成的迁移modelBuilder.Entity("LearningEfCore.Person", b =>{b.Property<int>("Id").ValueGeneratedOnAdd().HasAnnotation("SqlServer:ValueGenerationStrategy", SqlServerValueGenerationStrategy.IdentityColumn);b.Property<string>("FirstName").IsConcurrencyToken().HasMaxLength(32);b.Property<string>("LastName").HasMaxLength(32);b.Property<byte[]>("Timestamp").IsConcurrencyToken().ValueGeneratedOnAddOrUpdate();b.HasKey("Id");b.ToTable("People");});ValueGeneratedOnAddOrUpdate 正是表⽰数据在插⼊与更新时⾃动⽣成处理并发冲突EF Core 如何检测并发冲突配置实体属性为并发令牌来实现乐观并发控制:当更新或者删除操作在 SaveChanges 过程中出现时,EF Core 将会把数据库中并发令牌的值与 ChangeTracker 中跟踪的值进⾏⽐较。