DBMS 中的并发控制

什么是并发控制

在数据库管理系统（DBMS）中，当多个用户同时访问和操作数据库时，存在并发控制的问题。并发控制是管理和协调多个并发事务的过程，以确保它们之间的操作不会相互干扰或产生不一致的结果。

并发控制的需求

并发控制的主要需求是：

• 保证数据的一致性和完整性：当多个事务同时对数据库进行读取和写入操作时，需要确保数据的状态一致。
• 避免数据竞争：多个事务同时对同一数据进行读写操作可能导致数据竞争，如丢失更新、脏读取、不可重复读等问题。
• 提高系统性能：通过合理的并发控制策略，能够充分利用系统资源，提高数据库系统的并发处理能力。

并发控制的技术

DBMS 使用了多种技术来实现并发控制：

锁机制

锁是最常用的并发控制技术之一。在读取和修改数据时，事务需要获取适当的锁来保护数据的一致性。常见的锁类型包括共享锁（读取操作）和排他锁（写入操作）。锁机制通过在事务操作时获取和释放锁来保证一致性和避免数据竞争。

事务隔离级别

事务隔离级别定义了事务之间相互影响的程度。常见的隔离级别有读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）。不同的隔离级别提供了不同的并发控制方式，可以根据需求选择合适的隔离级别。

多版本并发控制 (MVCC)

MVCC 是一种基于数据版本的并发控制方式。当一个事务读取数据时，不会被其他事务的写操作所阻塞，而是读取已提交的旧版本数据。这种方式避免了读写之间的冲突，提高了并发处理能力。

时间戳排序

时间戳排序是按照事务的提交时间戳来进行排序，从而保证较早提交的事务对数据的修改会覆盖较晚提交的事务。通过对事务的顺序排序，可以避免数据竞争和不一致性。

总结

DBMS 中的并发控制是为了处理多个并发事务时保证数据一致性和完整性的过程。锁机制、事务隔离级别、MVCC 和时间戳排序等技术被广泛应用于实现并发控制。程序员在开发数据库应用时，需要对并发控制有所了解，并选择合适的技术和策略来处理并发访问问题。