数据库并发控制中的两段锁协议延续

改进之处：无论是使用二值锁还是使用共享锁和互斥锁，都不一定能够保证事务调度的串行性。为了保证调度等价于一个串行调度，必须使用一个附加的协议来限制锁的操作时机。两段锁协议正是这样的一个协议，它规定了在一个事务中所有的加锁操作必须出现在第一个解锁操作之前。

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。

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。

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

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。

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。

在SQL并发控制中，事务T在修改数据R之前需先加X锁，并在事务结束时释放。一级封锁协议确保了修改的数据不会丢失，尽管它不能保证可重复读和避免读取“脏”数据。

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。

乐观的并发控制与传统方法不同，它不对事务执行过程进行检查，也不立即对数据库进行修改，而是在事务结束时进行有效性检查。如果事务执行不会破坏可串性，则提交事务；否则撤销并回滚事务，重新尝试。该协议包括三个阶段：1）读取阶段，事务从数据库直接读取数据项X的值，但修改保持在副本中；2）有效性阶段，在提交操作之前，对操作结果进行有效性（可串性）检查；3）写入阶段，如果通过有效性检查，则将事务操作结果写回数据库，否则放弃修改结果，重新尝试事务。这种方法在冲突操作较少时效率较高，但在冲突操作增多时，可能导致大量重启，从而降低效率。