《事務(wù)與并發(fā)控制》課件

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制作人：制作者PPT時(shí)間：2024年X月目錄第1章簡(jiǎn)介第2章事務(wù)處理第3章并發(fā)控制模型第4章并發(fā)控制協(xié)議第5章事務(wù)處理優(yōu)化01第1章簡(jiǎn)介

事務(wù)與并發(fā)控制概述事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)操作的基本單位，具有原子性、一致性、隔離性和持久性這四個(gè)特性。并發(fā)控制在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，可以確保多個(gè)事務(wù)同時(shí)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的一致性。ACID是指事務(wù)應(yīng)具備的四種特性，即原子性、一致性、隔離性和持久性。并發(fā)控制技術(shù)分類(lèi)基于事務(wù)很少發(fā)生沖突的假設(shè)樂(lè)觀(guān)并發(fā)控制假定事務(wù)會(huì)發(fā)生沖突，采取預(yù)防措施悲觀(guān)并發(fā)控制通過(guò)時(shí)間戳來(lái)標(biāo)記事務(wù)的先后順序時(shí)間戳協(xié)議通過(guò)鎖機(jī)制控制事務(wù)的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)封鎖協(xié)議其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)也可讀取讀未提交（ReadUncommitted）0103事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中只能看到一致性的數(shù)據(jù)可重復(fù)讀（RepeatableRead）02只能讀取已提交的數(shù)據(jù)讀提交（ReadCommitted）時(shí)間戳協(xié)議的實(shí)現(xiàn)為每個(gè)事務(wù)分配唯一的時(shí)間戳根據(jù)時(shí)間戳來(lái)解決沖突多版本并發(fā)控制數(shù)據(jù)庫(kù)中存在多個(gè)數(shù)據(jù)版本讀取數(shù)據(jù)版本的同時(shí)更新數(shù)據(jù)版本

并發(fā)控制算法兩階段封鎖協(xié)議分為加鎖階段和解鎖階段保證事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。在事務(wù)與并發(fā)控制中，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)記錄所有事務(wù)的操作，確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性。

02第2章事務(wù)處理

確保事務(wù)的正確執(zhí)行順序事務(wù)的開(kāi)始、執(zhí)行、提交和回滾0103控制事務(wù)的提交和回滾事務(wù)管理器02保證事務(wù)的準(zhǔn)確性和可靠性事務(wù)的完整性、原子性和一致性要求事務(wù)管理器事務(wù)管理器是負(fù)責(zé)控制事務(wù)提交和回滾的重要組件。它包括事務(wù)提交、事務(wù)回滾等功能，是保證事務(wù)正確性的關(guān)鍵。事務(wù)管理器的設(shè)計(jì)原則需要考慮系統(tǒng)的高可用性和容錯(cuò)性。

事務(wù)的恢復(fù)恢復(fù)事務(wù)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和異常事務(wù)的故障恢復(fù)過(guò)程記錄事務(wù)執(zhí)行的詳細(xì)信息日志的作用和種類(lèi)一種常用的事務(wù)恢復(fù)算法ARIES恢復(fù)算法

并發(fā)控制帶來(lái)的問(wèn)題和解決方法死鎖丟失更新不可重復(fù)讀事務(wù)處理中的死鎖檢測(cè)檢測(cè)并解決事務(wù)之間的死鎖情況

事務(wù)的并發(fā)控制事務(wù)的并發(fā)控制原理保證并發(fā)事務(wù)的正確執(zhí)行順序避免數(shù)據(jù)沖突和錯(cuò)誤結(jié)語(yǔ)事務(wù)與并發(fā)控制是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中非常重要的概念，它們保證了數(shù)據(jù)的完整性和一致性。通過(guò)對(duì)事務(wù)處理過(guò)程、事務(wù)管理器、事務(wù)的恢復(fù)和并發(fā)控制的學(xué)習(xí)，我們可以更好地理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。03第三章并發(fā)控制模型

并發(fā)控制模型概述重點(diǎn)概念并發(fā)控制模型的定義和分類(lèi)實(shí)際應(yīng)用并發(fā)控制模型的應(yīng)用范圍

沖突圖法沖突圖法是一種并發(fā)控制模型，主要通過(guò)解決事務(wù)之間的沖突關(guān)系來(lái)保證數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的正確性。其基本原理是通過(guò)構(gòu)建事務(wù)之間的沖突圖來(lái)分析事務(wù)的執(zhí)行順序，從而避免數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。沖突圖法在實(shí)際應(yīng)用中可以幫助優(yōu)化系統(tǒng)性能，但同時(shí)也存在一定的局限性，例如處理復(fù)雜沖突關(guān)系時(shí)可能導(dǎo)致算法效率下降。理論解析鎖圖法的概念和設(shè)計(jì)思路0103實(shí)際案例鎖圖法在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用02具體操作鎖圖法的實(shí)現(xiàn)步驟時(shí)間戳法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是能夠避免死鎖的發(fā)生，缺點(diǎn)則是可能導(dǎo)致事務(wù)臟讀的問(wèn)題。時(shí)間戳法和快照隔離級(jí)別的關(guān)系時(shí)間戳法與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的隔離級(jí)別密切相關(guān)，不同隔離級(jí)別會(huì)影響事務(wù)之間的可見(jiàn)性。

時(shí)間戳法時(shí)間戳法的原理和實(shí)現(xiàn)方法基于時(shí)間戳的并發(fā)控制方法，利用事務(wù)執(zhí)行時(shí)的時(shí)間戳來(lái)判斷執(zhí)行順序。沖突圖法的應(yīng)用場(chǎng)景沖突圖法主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中事務(wù)管理的沖突解決，通過(guò)圖形化的方式展示不同事務(wù)之間的沖突關(guān)系，幫助數(shù)據(jù)庫(kù)管理員理解和優(yōu)化系統(tǒng)性能。在大型的并發(fā)系統(tǒng)中，沖突圖法可以有效減少事務(wù)沖突，提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力。

時(shí)間戳法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比優(yōu)勢(shì)時(shí)間戳法的優(yōu)點(diǎn)劣勢(shì)時(shí)間戳法的缺點(diǎn)

難點(diǎn)復(fù)雜事務(wù)處理0103重要任務(wù)死鎖檢測(cè)02關(guān)鍵問(wèn)題性能優(yōu)化04第四章并發(fā)控制協(xié)議

兩階段封鎖協(xié)議兩階段封鎖協(xié)議是一種用于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中的并發(fā)控制協(xié)議，其特點(diǎn)包括先請(qǐng)求共享鎖再請(qǐng)求排他鎖，確保事務(wù)的一致性。實(shí)現(xiàn)方法主要涉及加鎖和解鎖的過(guò)程，大大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的并發(fā)性能。在實(shí)際系統(tǒng)中，兩階段封鎖協(xié)議被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)事務(wù)處理場(chǎng)景。

死鎖處理概念解釋死鎖的定義和原因解決方案死鎖的檢測(cè)和解決算法策略對(duì)比死鎖處理策略比較

詳細(xì)解釋多粒度封鎖的概念0103實(shí)際應(yīng)用案例多粒度封鎖的應(yīng)用場(chǎng)景02優(yōu)點(diǎn)介紹多粒度封鎖的優(yōu)勢(shì)多版本并發(fā)控制的實(shí)現(xiàn)方式并發(fā)版本控制算法數(shù)據(jù)快照技術(shù)多版本并發(fā)控制與MVCC的關(guān)系MVCC是多版本并發(fā)控制的一種實(shí)現(xiàn)方式兩者在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

多版本并發(fā)控制多版本并發(fā)控制的原理基于數(shù)據(jù)多版本化的控制方式版本號(hào)的管理機(jī)制總結(jié)保證數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的一致性并發(fā)控制協(xié)議的重要性比較和分析不同協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)解決方案探討實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)

05第5章事務(wù)處理優(yōu)化

事務(wù)處理性能優(yōu)化在進(jìn)行事務(wù)處理時(shí)，性能往往是一個(gè)重要的考量因素。為了優(yōu)化事務(wù)處理的性能，需要分析性能瓶頸，并采取相應(yīng)的優(yōu)化策略。其中，基于索引的事務(wù)處理優(yōu)化方法是一種常見(jiàn)的優(yōu)化方式。

查詢(xún)優(yōu)化重點(diǎn)探討查詢(xún)優(yōu)化的核心概念查詢(xún)優(yōu)化概念介紹查詢(xún)計(jì)劃生成的基本原理查詢(xún)計(jì)劃生成比較常見(jiàn)的查詢(xún)優(yōu)化算法常見(jiàn)算法比較

解釋緩存在優(yōu)化中的作用和優(yōu)勢(shì)緩存作用和優(yōu)勢(shì)0103討論緩存一致性與并發(fā)控制的關(guān)系緩存一致性02介紹緩存優(yōu)化的常用策略和方法優(yōu)化策略和手段并發(fā)控制技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)樂(lè)觀(guān)并發(fā)控制悲觀(guān)并發(fā)控制并發(fā)控制算法發(fā)展方向展望分布式事務(wù)處理云端并發(fā)控制

總結(jié)