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title: 数据库事务与并发控制
tags:
  - module
  - database
  - transaction
  - concurrency
  - joplin
type: module
source_type: reconstructed
created: 2026-04-22
updated: 2026-04-22
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# 数据库事务与并发控制

> [!abstract]
> 这一模块处理数据库里最容易混淆但也最关键的一块：既要让多个事务并发执行提高效率，又要尽量保证结果像串行执行一样正确。

## 模块结论

- [[事务]] 是数据库中的逻辑工作单位，[[ACID]] 描述的是事务应具备的正确性目标。
- 并发带来丢失修改、脏读、不可重复读、幻读等问题，因此必须引入 [[封锁协议]] 和隔离级别。
- 并发控制不是单纯“加锁”，而是在正确性、吞吐量和等待成本之间做平衡。

## 一、事务是什么

- 事务是一组不可分割的数据库操作。
- 它要么整体成功，要么整体失败。
- 常见流程是 `BEGIN` 到 `COMMIT` 或 `ROLLBACK`。

## 二、ACID 四个特性

- 原子性：要么全做，要么全不做。
- 一致性：事务前后数据库状态应满足约束。
- 隔离性：并发事务之间尽量互不干扰。
- 持久性：提交后的结果不能轻易丢失。

### 复习重点

- 一致性是目标，原子性/隔离性/持久性是支撑这个目标的重要方面。
- ACID 不是只背四个词，而是理解每个词对应什么风险。

## 三、并发会带来哪些问题

- 丢失修改：后写覆盖前写。
- 脏读：读到了别人未提交的数据。
- 不可重复读：同一事务前后两次读同一行，结果不同。
- 幻读：同一范围查询前后结果行数变化。

### 区分不可重复读与幻读

- 不可重复读更像“同一行被改了”。
- 幻读更像“满足条件的行集合变了”。

## 四、锁与封锁协议

- 共享锁 S：允许读。
- 排他锁 X：允许写且排斥其他读写。

### 三级封锁协议

- 一级：防丢失修改。
- 二级：防脏读。
- 三级：防不可重复读。

### 两段锁协议

- 先加锁，再解锁。
- 它用于保证调度可串行化，是事务调度理论中的关键规则。

## 五、隔离级别

- 读未提交：并发能力高，但问题最多。
- 读已提交：防脏读。
- 可重复读：进一步防不可重复读。
- 串行化：最严格，但并发性最低。

### 记忆方法

- 隔离越强，读到的问题越少。
- 但通常等待更多、吞吐更低、实现更重。

## 六、死锁与优化

- 多个事务互相等待对方释放锁时会产生死锁。
- 常见处理方式包括预防、检测和解除。
- 工程上常通过统一加锁顺序、缩短事务时间、及时提交来降低死锁风险。

## 七、复习提问

- ACID 四项中，哪几项与日志和恢复直接相关？
- 脏读、不可重复读、幻读之间怎么区分？
- 三级封锁协议和隔离级别各自在解决什么问题？

## 来源

- [[raw/Joplin/计算机专业基础/数据库/_计算机考研复试数据库核心知识点整理.md]]
- [[raw/Joplin/计算机专业基础/数据库/4.数据库——事务与并发控制.md]]

## 相关页面

- [[数据库]]
- [[数据库安全与恢复]]
- [[事务]]
- [[ACID]]
- [[封锁协议]]