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  • 并发控制

    2013-06-20 20:54:26
    (2)数据库中多个事务并发执行时,事务的隔离性和一致性可能会遭到破坏,DBMS需要对并发事务相互作用加以控制,即并发控制机制。 (3)并发操作带来的数据不一致性包括(T1和T2为事务): *丢失修改:T1和T2同时修改数据...

    一 并发控制概述:

    (1)事务是并发控制的基本单元。

    (2)数据库中多个事务并发执行时,事务的隔离性和一致性可能会遭到破坏,DBMS需要对并发事务相互作用加以控制,即并发控制机制。

    (3)并发操作带来的数据不一致性包括(T1和T2为事务):

    *丢失修改:T1和T2同时修改数据,T2提交的结果修改了T1提交的结果,导致T1的修改丢失。

    *不可重复读:T1读取数据后,T2执行修改操作,使T1无法再现前一次读取的结果。

    *读"脏"数据:T1修改某一数据,并写回磁盘,T2读取同一数据后,T1由于某种原因撤销,这时T1已修改的数据恢复原值,T2读取的数据就与数据库中的数据不一致。

    (4)并发控制技术:

    *封锁(locking):商用数据库一般采用封锁方法。

    *时间戳(Timestamp)

    *等等。


    二 封锁:实现并发控制的一个重要技术,但封锁会造成死锁和饥饿等现象。

    (1)基本的封锁类型:

    *排它锁(写锁)

    *共享锁(读锁)

    (2)封锁粒度:

    *封锁粒度:封锁对象的大小。

    *封锁粒度越大,并发度越小,系统开销也小;封锁粒度越小,并发度越高,系统开销越大。


    三并发调度的可串行性:

    (1)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串行地执行这些事务时的结果相同,称这种调度为“可串行化调度”。

    (2)可串行化是并发事务正确调度的准则。按照这个准则一个给定的并发调度,当且仅当它是可串行化的,才认为是正确的调度。

    (3)目前RDMS普遍采用两段锁协议(Two-Phase Locking)来实现并发调度的可串行性。若并发执行的所有事务都遵守两段锁协议,则对这些事务的任何并发调度策略都是可串行化的。事务遵守两段锁协议时可串行化的充分条件。

    (4)两段锁协议:指所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。

    *在对任何数据进行读、写操作之前,首先要申请并获得对数据的封锁。

    *在释放一个封锁之后,事务不再申请和获得任何其他封锁。

    (5)一次封锁法遵守两段锁协议,但是两段锁协议不要求必须一次将所有要使用的数据加锁,因此遵守两端锁协议的事务可能发生死锁。



    四 死锁、活锁和饥饿:

    (一)基本概念:

    *死锁:是指两个或两个以上的事务在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。

    *活锁(英文 livelock):指事务1可以使用资源,但它让其他事务先使用资源;事务2可以使用资源,但它也让其他事务先使用资源,于是两者一直谦让,都无法使用资源(数据库中的概念)。

    *饥饿:是指如果事务T1封锁了数据R,事务T2又请求封锁R,于是T2等待。T3也请求封锁R,当T1释放了R上的封锁后,系统首先批准了T3的请求,T2仍然等待。然后T4又请求封锁R,当T3释放了R上的封锁之后,系统又批准了T4的请求......T2可能永远等待,这就是饥饿。

    *解决活锁和饥饿的简单方法:先来先服务策略。


    (二)死锁的处理方法:

    (1)预防死锁(操作系统中广泛采用的预防策略的并不很适合数据库,RDBMS中解决死锁问题的采取检测和解除死锁的方法):

    1.一次封锁法:要求每个事务都必须一次将所有要使用的数据全部加锁,否则就不能继续执行。

    2.顺序封锁法:预先对数据对象规定一个封锁顺序,所有事务都按这个顺序实行封锁。

    (2)死锁的诊断与解除:

    1.超时法:如果一个事务的等待时间超过了规定的时限,就认为发生了死锁。

    2.等待图法。





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  • Java并发控制机制详解

    2020-09-01 18:12:37
    主要为大家详细介绍了Java并发控制机制,什么是Java并发控制机制,Java并发控制机制的作用,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
  • 概述:我们可以使用两种形式的并发控制策略:乐观并发控制和悲观并发控制。 假设martin和David同时都要编辑Customer文件...但是,当Martin想要提交他的修改时,并发控制策略就会开始起作用。源代码控制系统会检测到在

    概述:

    我们可以使用两种形式的并发控制策略:乐观并发控制和悲观并发控制。

             假设martinDavid同时都要编辑Customer文件。如果使用乐观锁策略,他们两个人都能得到一份文件的Copy,并且

    可以自由编辑文件。假设David第一个完成了工作,那么他可以毫无困难地更新他的修改。但是,当Martin想要提交他的修改时,并发控制策略就会开始起作用。源代码控制系统会检测到在Martin的修改与David的修改之间存在着冲突,因而拒绝Martin的提交,并由Martin负责指出怎样处理这种情况。如果使用悲观锁策略,只要有人先取出文件,其他人就不能对该文件进行编辑。因此,假如是Martin先取了文件,那么David就只能在Martin完成任务并提交之后才能对该文件进行操作。

             如果把乐观锁看作是关于冲突检测的,那么悲观锁就是关于冲突避免的。在实际应用的源代码控制系统中,

    这两种策略都可以被使用,但是现在大多数源代码开发者更倾向于使用乐观锁策略。(有一种很有道理的说法:乐观锁并不是真正的锁定,但是这种叫法很方便并且广泛流传,以至于不容忽略。)

             这两种策略各有优缺点。悲观锁的问题是减少了并发的程序。当Martin正对一个被他加锁的文件进行编辑的时候,

    其它人只能等着。使用过悲观的源代码控制人都知道这是一种多么令人丧气的事情。对于企业数据,情况经常会变得更加糟糕,只要有人在编辑,其他人就无法进行读取,更加说进行编辑了。

             乐观锁策略则允许人们更自由一些,因为只有在提交的时候才有可能遇到阻碍。该策略的问题在于当冲突的时候会发生什么样的事情呢?事实上,David之后的所有人在提交的时候都必须读取David修改过的那个版本,并指出怎样合并自己和David的修改,然后再提交一个重新修改过的最新版本。有了源代码控制系统,这样做并不会有什么麻烦。在许多场合下,源代码控制系统确实能够自动进行合并操作,甚至在无法自动合并的时候,也能让使用都很容易看出不同文件版本之间的差别。但是,业务数据通常都是很难被自动合并的,所以经常只能扔掉原来的东西,然后从头开始。

    在乐观锁和悲观锁之间进行选择的标准是:冲突的频率与严重性。如果冲突很少,或者冲突的后果不会很严重,那么通常情况下应该选择乐观锁,因为它能得到更好的并发性,而且更容易实现。但是,如果冲突的结果对于用户来说痛苦的,那么就需要使用悲观策略。

    乐观锁的局限是:只能在提交数据时才发现业务事务将要失败,而且在某些情况下,发现失败太迟的代价会很大。用户可能花了一个小时的时间输入一份租约的详细信息,错误太多会让用户对系统失去信心。另一个方法是使用悲观锁,它可以尽早地发现错误,但理难以编程实现,而且会降低系统的灵活性。

    (注:以上是对并发控制中的乐观锁策略和悲观锁策略概念及解决思路的文字描述,下面我将对项目中具体怎么实现乐观锁策略及悲观锁策略进行描述。)

    乐观锁策略实现方法:

        就是用C#中或SQL中的事务来实现数据操作不成功就回滚,个人感觉火车站卖票系统也是这样操作的,我们看到显示屏上有少量剩余票,但我们去买又打不出来。

    悲观锁策略实现方法:

    1、普通的aspx页面,当用户点提交后,直接将提交及相关按钮的enabel改为false,直到提交事件完成后,再改回来。另外在数据层那一块,每次提交数据更改时,都需要判断数据以前的状态是否改变,以防止有并发改变的情况出现。

    2、jquery中,在jquery中,可以设置一个全局变量,提交时,先判断全局变量状态,如不允许提交则直接返回,如允许提交时,则先将全局变量置为“不允许提交”,后开始提交,提交完成后,在jquery的post方法的callback方法中,再将全局变量改为“允许提交”。

    3、弹出式窗口修改页面,则用模态方式弹出,如web页面中,可用window.showModalDialog()来实现模态方式打开修改页面,来确保始终只有一个修改页面被打开。(这是从数据操作页面处就悲观锁定了数据,而不是在数据库里面悲观锁定)


     


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  • 数据库并发控制及SQL Server的 并发控制机制 在多用户和网络环境下,数据库是一个共享资源,多个用户或应用程序同时对数据库的同一数据对象进行读写操作,这种现象称为对数据库的并发操作。显然并发操作可以充分...

    数据库并发控制及SQL Server的

    并发控制机制

    在多用户和网络环境下,数据库是一个共享资源,多个用户或应用程序同时对数据库的同一数据对象进行读写操作,这种现象称为对数据库的并发操作。显然并发操作可以充分利用系统资源,提高系统效率。虽然如此,但是如果对并发操作不进行控制会造成一些错误。对并发操作进行的控制称为并发控制。并发控制机制是衡量一个DBMS的重要性能指标之一。

    10.1 事务及并发控制的基本概念

    10.1.1 事务的概念

    所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。例如,在关系数据库中,一个事务可以是一条SQL语句、一组SQL语句或整个程序。事务和程序是两个概念。一般地讲,一个程序中包含多个事务。

    事务的开始与结束可以由用户显式定义。如果用户没有显式地定义事务,则由DBMS按默认自动划分事务。在SQL语言中,定义事务的语句有三条:

    BEGINTRANSACTION;

    COMMIT;

    ROLLBACK

    事务通常是以BEGINTRANSACTION开始,以COMMIT或ROLLBACK结束。COMMIT的作用是提交,即提交事务的所有操作。事务提交是将事务中所有对数据的更新写回到磁盘上的物理数据库中去,事务正常结束。ROLLBACK的作用是回滚,即在事务运行的过程中发生了某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤消,回滚到事务开始时的状态。

    10.1.2 事务的特性

    事务具有4个特性,即原子性、一致性、隔离性和持续性。

    1.原子性(Atomicity):事务中包括的诸操作要么都做,要么都不做。也就是说,事务是作为一个整体单位被处理,不可以被分割。

    2.一致性(Consistency):事务执行的结果必须使数据库处于一个一致性状态。当数据库中只包含成功事务提交的结果时,就说数据库处于一致性状态。

    如果数据库系统运行中发生故障,有些事务尚未完成就被迫中断,这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库,这时数据库就处于一种不正确的状态,或者说是不一致状态,数据库系统必须确保事务的一致性。

    3.隔离性(1solation):一个事务的执行不能被其他事务干扰,即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

    4.持续性(Durability)。持续性也称永久性(Permanence)。持续性指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就是永久性的,接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

    事务的这些特性由数据库管理系统中并发控制机制和恢复机制保障。

    10.1.3 并发操作可能产生的问题

    这里以库存管理为例,说明对并发操作不加以限制,会产生数据不一致性问题,这种问题共有三类。

    1. 丢失更新

    假设某产品库存量为50,现在购入该产品100个,执行入库操作,库存量加100;用掉40个,执行出库操作,库存量减40。分别用T1和T2表示入库和出库操作任务。

    例如,同时发生入库(T1)和出库(T2)操作,这就形成并发操作。T1读取库存后,T2也读取了同一个库存;T1修改库存,回写更新后的值;T2修改库存,也回写更新后的值。此时库存为T2回写的值,T1对库存的更新丢失。如表10.1所示T1和T2的并发操作执行顺序,发生了“丢失更新”错误。

    表10.1 发生丢失更新的过程

    顺序

    任务

    操作

    库存量

    T1

    读库存量

    50

    T2

    读库存量

    50

    T1

    库存量=50+100

    T2

    库存量=50-40

    T1

    写库存量

    150

    T2

    写库存量

    10

    2. 读“脏数据”

    当T1和T2并发执行时,在T1对数据库更新的结果没有提交之前,T2使用了T1的结果,而在T2操作之后T1又回滚,这时引起的错误是T2读取了T1的“脏数据”。表10.2所示的执行过程就产生了这种错误。

    表10.2  T2使用T1的“脏数据”的过程

    顺序

    任务

    操作

    库存量

    T1

    读库存量

    50

    T1

    库存量=50+100

    T1

    写库存量

    150

    T2

    读库存量

    150

    T2

    库存量=150-40

    T1

    ROLLBACK

    50

    T2

    写库存量

    110

    3. 不可重复读

    当T1读取数据A后,T2执行了对A的更新,当T1 再次读取数据A(希望与第一次是相同的值)时,得到的数据与前一次不同,这时引起的错误称为“不可重复读”。表10.3所示的并发操作执行过程,发生了“不可重复读”错误。

    并发操作之所以产生错误,是因为任务执行期间相互干扰造成的。当将任务定义成事务,事务具有的特性(特别是隔离性)得以保证时,就会避免上述错误的发生。但是,如果只允许事务串行操作会降低系统的效率。所以,多数DBMS采用事务机制和封锁机制进行并发控制,既保证了数据的一致性,又保障了系统效率。

    表10.3  T1对数据A“不可重复读”的过程

    顺序

    任务

    操作

    库存量A

    入库量B

    T1

    读A=50

    50

    100

    2

    T1

    读B=100

    3

    T1

    求和=50+100

    T2

    读B=100

    50

    T2

    B←B×4

    T2

    回写B=400

    50

    400

    T1

    读A=50

    50

    8

    T1

    读B=400

    9

    T1

    和=450

    (验算不对)

    分析以上三种错误的原因,不难看出,上述三个操作序列违背了事务的四个特性。在产生并发操作时如何确保事务的特性不被破坏,避免上述错误的发生?这就是并发控制要解决的问题。

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  • PageOffice并发控制

    2017-12-13 17:53:16
    并发控制 使用TimeSlice属性设置打开文档的并发控制时间,防止多个用户同时打开一个文件,出现编辑保存文件相互覆盖的问题。

    PageOffice文件并发控制

    1. 功能介绍

    PageOffice的并发控制功能用来解决多个用户在线编辑同一篇文档可能造成的互相覆盖修改结果的技术难题。

    B/S架构下用户访问都是并发的,也就是说经常会出现同时N个用户对一个服务器页面发出请求,这就有可能同一个文档被多个用户同时打开进行编辑。为什么会出现互相覆盖呢?举个简单例子,例如A用户先访问页面打开了一个文档开始编辑,这时B用户访问相同的页面打开了同一个文档也开始编辑,B用户可能很快就完成了文档修改工作并且保存到服务器。随后A用户也完成了工作并保存文档到服务器。这时,服务器上的这个文档已经变成了A用户修改的最后结果,B用户的修改被A的保存操作覆盖从而消失了。

    PageOffice的并发控制能够保证同一时间同一篇文档只能由一个人打开,而这样复杂的控制只需要开发者简单对TimeSlice属性赋值即可实现。无论打开的文档是存放在数据库还是存在物理磁盘里,只要对此文档设置了并发控制,那么实现的效果都是只有当前用户可以对此文档进行编辑、保存等操作,其他用户只能以只读的形式打开。在并发控制期间,其他用户有三个选择,分别是“终止”、“重试”和“忽略”。选择“终止”,则关闭当前提示对话框,对此文档不进行任何操作;选择“重试”,则可以了解当前操作用户的编辑时间是否已经用完,同时可以看到当前操作用户的剩余编辑时间;选择“忽略”,则以只读方式打开此文档,即只能阅读此文档,不能对此文档进行编辑、修改、保存等操作。

    2. 如何实现并发控制

    在WebOpen之前设置属性TimeSlice。例如设置PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);那么登录用户对这个文档的编辑时间即为4分钟。用户必须在编辑时间结束之前,进行编辑、保存等操作,在编辑时间结束之后,用户已经编辑的未保存的内容将无法保存。
    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);//对当前文档开启并发控制
    TimeSlice只对当前WebOpen打开的文档有效,如果不赋值,就不进行并发控制。默认值是0,表示不进行并发控制。

    注意:
    *1.这里所说的同一份文档,以WebOpen的第一个参数为判断标准。如果两次WebOpen的第一个参数完全相同则视为同一个文档,如果不同则视为不同文档。
    2.如果两次WebOpen的第一个参数完全相同,第三个参数(用户名)也完全相同,则视为用户修改编辑文档的同时参考原来的文件,属于特殊需要,这时并发控制不起作用。*
    WebOpen直接打开文档或打开动态页面输出的文档,都可以实现并发控制:

    (1)直接打开文档,WebOpen的第一个参数是office文件名结尾。
    例如用户a的打开文档的操作如下:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("doc/abc.doc",PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "a");

    用户b的打开文档的操作如下:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4); PageOfficeCtrl1.WebOpen("doc/abc.doc", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "b");

    那么如果对doc/abc.doc这个文档设置了并发控制的话,当a打开此文档后,b只能以只读方式打开此文档,直到a的控制时间结束后,b才可以对此文档进行编辑。

    (2)通过动态页面打开文档,WebOpen的第一个参数是一个动态页面的地址,还带有参数值。
    例如用户a的打开文档的操作如下:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("a.aspx?id=1", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "a");

    用户b的打开文档的操作如下:

    PageOfficeCtrl1.TimeSlice = 4;
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("a.aspx?id=1", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "b");

    那么如果对这个a.aspx?id=1地址下载的文档设置了并发控制的话,当a打开此文档后,b只能以只读方式打开此文档,直到a的控制时间结束后,b才可以对此文档进行编辑。

    3.什么情况下,并发控制不起作用了?
    同一个office文件,有两个不同的url地址都可以下载这个文件,当两个用户使用不同的地址打开同一个office文件的时候,并发控制就不起作用了。

    (1)例如都是两个不同的动态页面地址都可以下载同一个文件:地址a.aspx?id=1和地址b.aspx?id=1下载的是服务器端同一个文档,用户a的打开文档的代码是:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("a.aspx?id=1", PageOffice.OpenModeType.docAdmin, "a");

    用户b的打开文档的代码是:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("b.aspx?id=1", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "b");

    这样虽然“a.aspx?id=1”和“b.aspx?id=1”打开的是同一个文档,但是因为WebOpen的第一个参数值不同,对于PageOffice来说打开文档的URL也不同,PageOffice认为是两个不同的文件,这种情况并发控制就不起作用了。

    (2)例如一个用动态页面地址和一个用文档名结尾的URL地址:访问“a.aspx?id=1”下载的文件就是doc/abc.doc,用户a的打开文档的代码是:

    PageOfficeCtrl1.setTimeSlice(4);
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("a.aspx?id=1", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "a");

    用户b的打开文档的代码是:

    PageOfficeCtrl1.TimeSlice = 4;
    PageOfficeCtrl1.WebOpen("doc/abc.doc", PageOffice.OpenModeType. docAdmin, "b",);

    还是因为WebOpen的第一个参数值不同,虽然打开的是同一个文档,但是因为PageOffice认为两个文档的URL不一样,所以并发控制也不起作用。

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空空如也

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并发控制的作用