SQL并发控制中的死锁诊断与解除

顺序封锁是一种在SQL数据库系统中常见的并发控制策略，它预先规定了数据对象的封锁顺序，所有事务均按此顺序执行封锁。然而，顺序封锁策略面临着高昂的维护成本和动态变化的数据对象挑战，例如数据的插入和删除操作会使得封锁顺序难以长期稳定。此外，事务在执行过程中动态决定封锁请求，进一步增加了实施顺序封锁的复杂性。

在SQL Server数据库管理系统中，嵌套事务是一种事务管理机制，它允许一个事务嵌套在另一个事务中。 顶层事务(Top-level transaction): 最外层的事务称为顶层事务，它可以包含一个或多个子事务。 子事务(Subtransaction): 嵌套在其他事务内部的事务称为子事务。子事务可以提交或回滚，其结果会影响父事务。 示例 假设有一个银行转账场景，需要从账户A扣款并将款项存入账户B。我们可以使用嵌套事务来实现此操作： 开始顶层事务 开始子事务1： 从账户A扣款 提交或回滚子事务1： 如果扣款成功，则提交子事务1；否则，回滚子事务1。 开始子事务2： 将款项存入账户B 提交或回滚子事务2： 如果存款成功，则提交子事务2；否则，回滚子事务2。 提交或回滚顶层事务： 如果两个子事务都成功提交，则提交顶层事务；否则，回滚顶层事务。 通过使用嵌套事务，可以将复杂的操作分解为多个原子操作，并确保所有操作都成功执行或全部回滚，从而维护数据的一致性。

在数据库事务处理与并发控制过程中，我们可以通过以下案例来说明并发异常的问题。假设有两个事务同时执行，事务1和事务2。初始时刻，数据库中数值为1。事务1读取A的值并将其加上40，然后写回数据库，使得A的值变为140，并提交事务。而事务2在事务1提交后读取A的值为140，并将其加上50，最后将结果190写回数据库并提交事务。这种并发执行导致最终数据库中A的值不符合预期，展示了并发控制的必要性。

尽管单个事务的独立执行不会破坏数据库的完整性，但是当它们并发执行时，如果没有适当的控制，可能会导致以下问题：1. 并发不一致问题：A B A 1）不可重复读：事务T读取X；事务T修改X为X’；事务T再次读取X（实际上读取到了X’）； 2）脏读：事务T修改X为X’；事务T读取X（实际上读取到了X’）；事务T被回滚，X’又恢复为X； A A B

应用系统的并发控制级别设置影响系统的并发程度和吞吐量。在同一时刻，它决定了对相关数据进行修改的可能性。不同的应用系统对并发错误的容忍程度也有所不同，例如银行系统通常对金钱错误毫不妥协，而网上论坛可能允许某些错误的发生。

SQL Server的并发控制涉及事务的基本原理以及锁的类型和应用。在查询和更新数据库时，SQL Server利用不同类型的锁来管理数据的访问和修改，以避免阻塞和提升性能。

在数据库管理系统（DBMS）中，通常会提供多种类型的锁机制。其中，排它锁（X锁）又称为写锁，当事务对数据对象加上X锁后，只允许该事务读取和修改该对象，其他事务无法再对该对象加任何类型的锁，直到释放X锁。共享锁（S锁）又称为读锁，当事务对数据对象加上S锁后，其他事务只能再对该对象加S锁，不能加X锁，直到释放S锁。这些锁的类型决定了事务对数据对象的访问控制和并发处理方式。

阻塞和死锁是在两个事务同时试图获取对方持有的资源时发生的。这会导致事务被无限期地阻塞，直到死锁被解决。在 Oracle 数据库中，死锁可以通过使用 DBMS_LOCK.RELEASE_LOCK 等函数来解决。此外，Oracle 还提供了 DBMS_LOCK.GET_BLOCKING_LOCK 函数来诊断死锁并确定阻止事务的锁定。通过理解阻塞和死锁的概念以及 Oracle 提供的解决机制，可以提高应用程序的性能和稳定性。

在数据库系统概论课程中，我们继续探讨死锁的诊断与解决方法。当发生死锁时，选择撤销代价最小的事务，并释放其持有的所有锁，以便其他事务可以继续执行。这一策略有效地解除了死锁，确保了系统的正常运行。