并发控制&NoSQL 和 New 数据库

并发控制

1、数据库中为什么要并发控制？并发控制技术能保证事务的哪些特性？

数据库时共享资源，通常有多个事务同时执行。当多个事务同时并发地存取时就会产生同时读/写同一个数据。若对并发操作不加以控制就可能导致存取不正确的数据，破坏事务的一致性。

并发控制保证了事务的一致性和隔离性

2、并发操作会产生哪几类数据的不一致？用什么方法可以避免

1）丢失修改，两个事务对同一个数据同时进行修改，那么就会有一个事务的操作被另一个事务的修改覆盖掉。

2）不可重复读，一个事务读了某一数据以后，另一个事务对其进行了更新操作，那么再次读的时候就会得到与上次不一样的数据。

3）读取脏数据，一个事务修改了某一数据并把其写回磁盘，另一个事务读取了这个数据以后，之前那个事务因为某种原因撤销了。

避免不一致性的方法就是并发控制，常用的并发控制有封锁法、时间戳法、乐观控制法、多版本并发控制法等

3、封锁和封锁的类型

封锁就是事务 T 对某一数据进行操作前，先向系统发送请求，对其加锁，加锁以后事务就对这个数据有了一定的控制权，在事务 T 释放锁之前，其他事务不能对该数据进行更新或者读取

封锁类型有：排它锁、共享锁

4、 三级协议分别能解决哪些问题

加 X 锁，直到事务结束再释放。解决了丢失修改问题。

在 1 基础上加 S 锁，读完后可以释放，解决了读取脏数据的问题。

在 1 基础上加 S 锁，直到事务结束再释放，解决了不可重复读问题

5、活锁、活锁产生原因和解决办法

当一系列封锁操作无法按照其正确顺序执行时，就可能导致事务无限等待某个封锁。

避免活锁的方法就是使用 FCFS

6、死锁、死锁的解决办法

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

防止死锁的方法有两种：预防死锁、死锁诊断与解除

预防死锁有两种办法：一次封锁法、顺序封锁法

死锁诊断与解决：超时法、事务等待图法

解除法：选择处理死锁代价最小的事务，将其解除

7、什么样的并发调度是正确的调度

可串行化的并发调度是正确的调度。可串行化调度定义：多个事务并发执行是正确的，当且

仅当其结果与按某一次序执行的串行执行的结果相同。

8、如何保证并发调度的正确性

冲突可串行化，使用两段锁协议

NoSQL 和 New 数据库

自 1970 年以来，数据库技术发展到了第四代，第一代是 60~70 年早期的层次和网状数据库系统，第二代是 70 年代中期开始的关系数据库系统，第三代是 80 年出现的对象数据库系统和以及 90 年出现的对关系模型进行扩展，使关系数据库系统具有面向对象功能。

自 2000 年以来，Web 技术、社交网络、移动计算和物联网的进步导致全球范围应用程序生成的半结构化、非结构化数据呈现爆炸式增长势态，此类应用程序产生了各种不同的需求，包括水平可扩展能力、支撑大规模海量数据处理能力，系统要具有高可用性和容错能力以应对硬件和软件故障，并且可以通过利用额外资源响应客户端请求，从而提高查询处理速率，这就导致了第四代数据库技术 NoSQL 和 NewSQL 技术的出现。

NoSQL 数据库的关键特征是：(1)采用图形、树、键值、文档等表格模型以外的数据模型；(2)数据库设计时没有固定的模式定义；(3)提供对水平可扩展性的隐式支持；(4)具有最终一致性而不是强一致性。NoSQL 的另一个重要概念是 CAP 定理,它对分布式系统至关重要的属性提供了一些约束，即：一致性、可用性和分区容错性。CAP 定理表明，分布式系统在任何给定时间最多只能满足其中 2 个属性。

NewSQL 是最新一代的数据库系统，它不仅提供 NoSQL 数据库系统具有的可扩展性和可

用性，还保留了传统关系数据库的 ACID 特性、关系数据模型和 SQL 查询语言

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