DBMS并发控制中的基本锁类型详解

在数据库并发控制中，基本封锁类型包括排它锁（X锁）和共享锁（S锁）。排它锁允许事务T读取和修改数据对象A，且其他事务不能再对A加任何类型的锁，直到T释放锁。共享锁则限制其他事务只能再对A加共享锁，而不能加排它锁，直到持有共享锁的事务释放。

DML锁（数据操纵语言锁）用于确保在处理表时仅允许一个用户修改某一行数据，同时防止其他用户删除该表。Oracle在处理过程中会自动添加这些锁，以保证数据操作的一致性和完整性。DML锁分为事务锁（TX锁）和表级锁（TM锁），具体应用于不同的并发控制场景。

事务可以被视为数据库操作的一个整体单元，其保证所有操作要么全部完成要么完全取消，以确保数据的一致性。一个经典的例子是银行转账，将款项从帐户A转至帐户B，操作包括两个步骤：从帐户A扣除款项，同时在帐户B增加相同金额。这两步必须作为一个事务完成，否则将导致银行损失。因此，银行转账中的这两步构成一个典型的事务。

在数据库并发控制中，两段锁协议（续）如下：事务1的封锁序列：Slock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock B ... Unlock A ... Unlock C；事务2的封锁序列：Slock A ... Unlock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock B；事务1严格遵守两段锁协议，而事务2则未完全遵循。

意向锁是一种数据库锁机制，用于协调对数据资源的并发访问。它通过在父节点上设置意向锁，表明其子节点正在被加锁或即将被加锁，从而避免潜在的锁冲突。 具体来说，在对任何节点加基本锁之前，必须先对其上层节点加意向锁。例如，如果要对某个数据页加写锁，就必须先对包含该页的表加意向写锁。这样一来，其他事务在尝试对该表加锁时，就会知道其下层节点正在被锁定，从而避免不必要的等待或死锁。 意向锁的引入，简化了锁的管理，提高了并发访问的效率。

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在ORCAL数据库中，表级锁分为共享模式、共享更新模式、排他锁模式。通常使用如下语法进行锁定：LOCK TABLE <表名> IN <锁类型>。共享锁示例：LOCK TABLE orderMaster IN SHARE MODE；共享更新锁示例：LOCK TABLE itemfile IN SHARE UPDATE MODE；排他锁示例：LOCK TABLE itemfile IN EXCLUSIVE MODE。在不使用NOWAIT子句的情况下，如果某用户对表进行锁定，另一用户必须无限期等待，直到锁定用户执行COMMIT或ROLLBACK。可以通过在ROLLBACK命令中使用NOWAIT子句来避免等待延迟。

数据库在并发执行多个事务时，可能引发脏写、脏读、不可重复读以及幻读等问题。这些问题的根源在于数据库的并发控制。为了解决这些问题，数据库引入了事务隔离机制、锁机制和 MVCC（多版本并发控制）等机制。 事务及其 ACID 属性 事务是由一组 SQL 语句构成的逻辑处理单元，具有以下四个关键属性（ACID）： 原子性（Atomicity）: 事务是一个不可分割的操作单元，其包含的操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。 一致性（Consistency）: 事务执行前后，数据库必须保持一致状态，满足所有预定的数据完整性约束。 隔离性（Isolation）: 数据库系统通过隔离机制确保并发执行的事务之间互不干扰，防止数据出现不一致的情况。 持久性（Durability）: 一旦事务成功提交，对数据的修改将永久保存在数据库中，即使系统发生故障也不会丢失。 MySQL 锁机制与隔离级别 MySQL 主要通过锁机制和隔离级别来实现事务的并发控制。锁机制用于控制对共享资源的访问，而隔离级别则定义了事务之间可见性的级别。不同的隔离级别提供了不同程度的并发控制，同时也带来了不同的性能开销。 实验验证 本研究通过一系列实验对 MySQL 的锁机制和不同隔离级别在各种并发场景下的表现进行验证，分析其对数据一致性和性能的影响。实验结果将有助于深入理解 MySQL 事务并发控制机制，并为实际应用中的数据库性能优化提供参考。

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。