分布式DBMS-控制并发性

分布式DBMS是一种分布式计算环境下运行的数据库管理系统，它可以在多个物理位置上分配数据和应用程序，从而提供快速的数据查询和更新服务。由于分布式DBMS通常面临着海量的数据和用户请求，因此在操作系统层面进行并发控制是非常重要的。

一. 并发控制

并发控制是DBMS中防止并发执行带来的问题的一种技术。并发控制的目的是保持数据的一致性，同时减少系统的响应时间。常用的并发控制技术包括：锁、时间戳等。

1.1 锁定

1.1.1 悲观锁定

悲观锁定在执行每个事务之前，会查询是否有其他事务修改了该条数据，如果有，则在该数据上加锁，以阻塞其他事务的访问，直到当前事务结束。

SELECT * FROM table WHERE id = 1 FOR UPDATE;

1.1.2 乐观锁定

乐观锁定假设事务之间不会产生冲突，每次执行时不会加锁，只是记录版本信息，如果数据在执行期间被其他事务修改，则会造成更新冲突，需要根据冲突的情况重新执行事务。

UPDATE table SET name = 'new_name', version = version + 1 WHERE id = 1 AND version = old_version;

1.2 时间戳

时间戳是一种基于时间戳记的并发控制技术，它记录每个事务的开始时间和结束时间，并根据时间戳大小决定事务的执行顺序。当出现事务冲突时，时间戳小的事务会被回滚，从而保证数据的一致性。

1.3 两段锁协议

两段锁协议是一种对锁机制进行优化的技术，它将锁定分为两个阶段：获取锁和释放锁。当事务在获取锁时，只会加上必要的锁，而不会提前加锁。在事务执行时，只有那些已经获得锁的数据才会被访问。

二. 分布式并发控制

在分布式环境中，因为数据可能存储在不同的节点上，因此并发控制的问题更加复杂。常用的分布式并发控制技术包括：

2.1 多版本并发控制

多版本并发控制（MVCC）是一种基于时间戳的并发控制技术，它为每个事务记录一个时间戳，当数据修改时，会生成一个新版本的数据，并在该数据中记录新时间戳。当事务读取数据时，会根据时间戳选择合适的版本，从而保证事务的一致性。

2.2 两阶段锁和三阶段锁协议

两阶段锁协议和三阶段锁协议是针对分布式环境中的锁定问题提出的两种协议，它们主要解决了数据的拥有者问题。

2.3 基于消息传递的并发控制

基于消息传递的并发控制是一种全局协调的并发控制技术，它通过消息传递协调所有的节点，并在全局层面上保证事务的一致性。这种技术需要大量的通信和消息传递，因此会影响系统的响应时间。

三. 总结

分布式DBMS需要处理大量的数据和用户请求，因此在进行并发控制时需要考虑系统的高效性和可扩展性。常用的并发控制技术包括：锁和时间戳，而在分布式环境中，还需要使用多版本并发控制、两阶段锁和三阶段锁协议以及基于消息传递的并发控制技术。程序员需要根据实际需求选择合适的技术来进行并发控制。