数据库并发控制技术五计划

[#img_25737_no_1_Black(二)并发操作的调度

计算机系统对并行事务中并行操作的调度是随机的，而不同的调度可能会产生不同的结果，那么哪个结果是正确的，哪个是不正确的呢？

如果一个事务运行过程中没有其他事务在同时运行，也就是说没有受到其他事务的干扰，那么就可能认为该事务的运行结果是正常的或者预想的，因此将所有事务串行起来的调度策略是正确的调度策略。虽然以不同的顺序串行执行事务也可能会产生不同的结果，但由于不会将数据库置于不一致状态，所以都可以认为是正确的。由此可以得到如下结论：几个事务的并行执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行地执行它们的结果相同。我们称这种并行调度策略为可串行化（serializable）的调度。可串行性（serializability）是并行事务正确性的唯一准则。

例如，现在有两个事务，分别包含下列操作：

事务1：读B；A=B+1；写回A；

事务2：读A；B=A+1；写回B；

假设A的初值为10，B的初值为2。下图给出了对这两个事务的三种不同的调度策略，（a）和（b）为两种不同的串行调度策略，虽然执行结果不同，但他们都是正确的调度。（c）中两个事务是交错执行的，由于执行结果与（a）、（b）的结果都不同，所以是错误的调度。（d）中的两个事务也是交错执行的，由于执行结果与串行调度1（图（a））的执行结果相同，所以是正确的调度。

串行调度1（a）

串行调度2（b）

不可串行化的调度（c）

可串行化的调度（d）

读B=2

A B+1

写回A=3

读A=3

B A+1

写回B=4

读A=10

B A+1

写回B=11

读B=11

A B+1

写回A=12

读B=2

读A=10

A B+1

写回A=3

B A+1

写回B=11

读B=2

等待

A B+1 等待

写回A=3 等待

读A=3

B A+1

写回B=4

结果:A=3 B=4

结果：A=12 B=11

结果：A=3 B=11

结果：A=3 B=4

为了保证并行操作的正确性，DBMS的并行控制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串行化的。

昨晚在川大华西医院 从理论上讲，在某一事务执行时禁止其他事务执行的调度策略一定是可串行化的调度，这也是最简单的调度策略，但这种方法实际上是不可行的，因为它使用户不能充分共享数据库资源。

目前DBMS普遍采用封锁方法（悲观方法，DM采用的就是这种方法，SQL Server也是采用的这种方法）来保证调度的正确性；即保证并行操作调度的可串行性。除此之外还有其他一些方法，如时标方法、乐观方法等。

* 悲观并发控制

锁定系统阻止用户以影响其它用户的方式修改数据。如果用户执行的操作导致应用了某个锁，则直到这个锁的所有者释放该锁，其它用户才能执行与该锁冲突的操作。该方法主要用在数据争夺激烈的环境中，以及出现并发冲突时用锁保护数据的成本比回滚事务的成本低的环境中，因此称该方法为悲观并发控制。

* 乐观并发控制

在乐观并发控制中，用户读数据时不锁定数据。在执行更新时，系统进行检查，查看另一个用户读过数据后是否更改了数据。如果另一个用户更新了数据，将产生一个错误。一般情况下，接收错误信息的用户将回滚事务并重新开始。该方法主要用在数据争夺少的环境内，以及偶尔回滚事务的成本超过读数据时锁定数据的成本的环境内，因此称该方法为乐观并发控制。

* 时标并发控制

时标和封锁技术之间的基本区别是封锁是使一组事务的并发执行（即交叉执行）同步，使用它等价于这些事务的某一串行操作；时标法也是使用一组事务的交叉执行同步，但是使它等价于这些事务的一个特定的串行执行，即由时标的时序所确定的一个执行。如果发生冲突，是通过撤销并重新启动一个事务解决的。事务重新启动，则赋予新的时标。

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