并发控制

学习目标

• 理解并发控制的基本概念和重要性
• 掌握事务调度和串行化理论
• 了解并发操作可能产生的问题
• 掌握封锁协议和两段锁协议
• 理解死锁的产生、预防和解除
• 了解时间戳排序和多版本并发控制
• 掌握隔离级别和并发控制的实现

10.1 并发控制概述

10.1.1 并发操作的必要性

10.1.2 并发操作带来的问题

10.1.3 并发控制的任务

10.2 封锁

10.2.1 封锁的基本概念

10.2.2 封锁协议

10.2.3 两段锁协议

10.2.4 封锁的粒度

10.3 死锁

10.3.1 死锁的概念

10.3.2 死锁的预防

10.3.3 死锁的检测

10.3.4 死锁的解除

10.4 时间戳排序

10.4.1 时间戳的概念

10.4.2 基本时间戳排序算法

10.4.3 多版本时间戳排序

10.5 乐观并发控制

10.5.1 乐观控制的基本思想

10.5.2 验证技术

10.5.3 多版本并发控制

10.6 隔离级别

10.6.1 SQL标准隔离级别

10.6.2 隔离级别的实现

10.7 并发控制的实现

10.7.1 锁管理器

10.7.2 事务调度器

10.8 学习检查点

10.8.1 重点概念总结

10.8.2 练习题

1. 并发控制基础

   • 分析并发操作可能产生的问题
   • 设计封锁协议解决并发问题
   • 比较不同封锁协议的效果

2. 死锁处理

   • 构造死锁场景并用等待图检测
   • 设计死锁预防策略
   • 分析死锁解除的代价

3. 隔离级别应用

   • 分析不同隔离级别的适用场景
   • 设计基于锁的隔离级别实现
   • 比较MVCC和锁机制的优缺点

10.8.3 思考题

1. 为什么两段锁协议能保证串行化？
2. 在什么情况下应该选择乐观并发控制？
3. MVCC如何解决读写冲突问题？
4. 如何在并发性能和数据一致性之间取得平衡？

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本章小结：并发控制是数据库系统的核心技术之一，它确保多个事务并发执行时数据的一致性和隔离性。通过封锁、时间戳排序、乐观控制等方法，可以有效解决并发操作带来的问题。在实际应用中，需要根据应用特点选择合适的并发控制策略和隔离级别，在并发性能和数据一致性之间找到最佳平衡点。

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