数据库并发操作调度正确性分析

事务串行执行的顺序不同可能导致不同结果，但只要不使数据库不一致，都可视为正确。 事务的并行执行正确当且仅当其结果与串行执行相同。这种调度策略称为可串行化。

不同顺序下串行执行事务可能导致不同结果，但保证数据库一致性。多事务并行执行正确性取决于与串行执行结果的一致性。这种调度称为可串行化调度。

为了确保并发操作的正确性，数据库管理系统（DBMS）必须提供有效的并行控制机制。理论上，禁止其他事务执行的调度策略是可串行化的，这是最简单的方法。然而，这种方法限制了数据库资源的共享，因此在实际应用中并不可行。

数据库并发控制确保多个事务并发执行时，数据库的一致性。 考虑以下调度示例，其中 T1 和 T2 代表两个并发事务： T1:1. Slock B (对数据项 B 加共享锁)2. Y=R(B)=2 (读取数据项 B 的值为 2，赋值给变量 Y)3. Unlock B (释放对数据项 B 的共享锁)4. Xlock A (对数据项 A 加排他锁)5. A=Y+1=3 (将变量 Y 的值加 1 后赋值给数据项 A)6. W(A) (写入数据项 A)7. Unlock A (释放对数据项 A 的排他锁) T2:1. Xlock A (对数据项 A 加排他锁)2. Unlock A (释放对数据项 A 的排他锁)3. Xlock B (对数据项 B 加排他锁)4. B=X+1=3 (将变量 X 的值加 1 后赋值给数据项 B)5. W(B) (写入数据项 B)6. Unlock B (释放对数据项 B 的排他锁) 上述调度并非串行化的。因为最终 A 和 B 的值都为 3，而无论是先执行 T1 还是先执行 T2，都不会得到这样的结果。 数据库系统需要采用并发控制机制，例如锁机制或时间戳机制，来避免非串行化调度的出现，从而保证数据库的一致性。

利用poissrnd函数编写了一个模拟，证明了在G/G/1模型中Litile定律的准确性。

随着信息系统的复杂化，数据库并发控制显得尤为重要。有效的并发管理技术能够保证数据操作的准确性和效率。

数据库事务（Transaction）是指一组数据库操作，作为完成业务操作的逻辑单元。事务执行结果可为全部成功或全部失败。提交操作将事务结果永久保存，同时准备进行下一个事务。而回滚操作则撤销当前事务及其影响，实现完全回复或部分回复。

并发控制是指在多用户同时更新数据库时保证数据完整性的一系列技术。不正确的并发处理可能引发脏读、幻读和不可重复读等问题。其目的在于确保一个用户的操作不会不合理地影响其他用户的工作。这些措施在某些情况下确保多用户操作的结果与单用户操作一致，而在其他情况下，它们确保用户的操作按预期受其他用户影响的方式进行。

实验目标： 掌握数据完整性约束的创建和使用，包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。 实验步骤： 一、创建数据表 学生表（S） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| SID | 学号 | INT | 主键 || SNAME | 姓名 | VARCHAR(50) | 非空 || AGE | 年龄 | INT | 检查约束：大于等于0 || SEX | 性别 | CHAR(1) | 默认值：'男' | 课程表（C） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| CID | 课程号 | INT | 主键 || CNAME | 课程名 | VARCHAR(50) | 非空 || TEACHER | 任课教师 | VARCHAR(50) | | 学习表（SC） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| SID | 学号 | INT | 外键，参照学生表(S) || CID | 课程号 | INT | 外键，参照课程表(C) || GRADE | 成绩 | INT | 检查约束：0-100之间 | 二、创建视图 创建视图 S_C_SC，包含学号、姓名、课程名和成绩信息，视图数据来源为学生表(S)、课程表(C)和学习表(SC)。 三、创建项目表 创建数据表 projects，字段定义如下： | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| projid | INT | 主键 || pname | VARCHAR(20) | || p_start_date | DATE | || p_end_date | DATE | 检查约束：不能早于 p_start_date | 四、创建员工表和任务表 员工表（emp） | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| empno | NUMERIC(4) | 主键 || empname | VARCHAR(20) | | 任务表（assignments） | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| projid | INT | 外键，参照 projects 表，不可为空 || empno | NUMERIC(4) | 外键，参照 emp 表，不可为空 || … | … | … | 五、实验要求 使用 SQL 语句完成上述表的创建和视图的定义。 在创建表时，根据需求添加主键、外键、检查约束和默认值等完整性约束。 验证数据完整性约束的功能，例如插入不符合约束条件的数据，观察数据库的报错信息。