【数据库事务并发】可串行化，事务优先图，2PL

网上找不到通俗且全面的文章，故在本篇文章中总结，方便自己了解

一、可串行化

        两个并发的事务，最终结果可以等效为先后执行的串行化。（先大概看看，后续再解释）

二、事务间的冲突

        包括：读写冲突、写读冲突、写写冲突

（忽略图表中红色箭头）

以上图为例，T1：W（A）和  T2：R（A）存在写读冲突

                      T1：W（B）和  T2：R（B）存在写读冲突

        事务间冲突仅代表：事物之间的两个操作不能交换发生顺序，一旦交换，产生的数据不一样。读写、写写冲突同理

        （和能不能串行化并无直接关系）

三、事务优先图

        功能：用于判断并行的事务之间是否能等效串行化

做法：根据第二点事务间冲突，可确定事务间某某操作存在先后关系，不可调换。

           故此可以画出有向图，即为事务优先图。（右图）

           有向边代表存在的冲突顺序，结点代表事务

解释：T1：W（A）和 T2：R（A）构成写读冲突，确定先后顺序。T2：R（B）和 T1：

            W（B）构成读写冲突，确定先后顺序。所以能画出右图的有向图。

四、能否等效可串行化

判断：画出的有向图，事务优先图是否存在环路。若不存在：代表可以序列化串行化

可以对下面两个例子动手画一画优先图

五、普通的读锁、写锁

        作用：在每次读或写数据前后加上，也就能确定并行时，事务之间某些操作的先后顺序。（能画出左边的Schedule图）

六、可串行化好处

        可以避免：数据不一致的情况，如脏读、不可重复读和幻读。（对于数据库事务四大特性：原子性、一致性、隔离性、持久性自行了解）

        脏读：读到某个事务操作的中间结果

        不可重复度：同个事务，前后对某个数的读结果不一致

        幻读：事务某次读到本该不存在的数据

七、2PL锁

概念：对于一个事务而言，总是先完成所有的上锁阶段，然后再完成所有的解锁阶段。

        作用：2PL 本身已经足够保证并发事务是可序列化的，通过 2PL 产生的多事务中，各个事务之间的依赖关系能构成有向无环图。简单理解就是一个事务的操作，只会运行一次，不会在第二时间再运行

局限：可以避免数据不一致的情况，如脏读、不可重复读和幻读。但是还存在问题：级联回滚

例子：上图中T1事务存在回滚（原子性），且整个多事务已经满足了2PL。但还是存在级联回滚

           即：T2 等待完 T1 对 A 的解锁后，执行读 A 写 A 的操作，都是根据 T1 对 A 的修改上产生的。T1 事务回滚了，T2 对 A 的操作也不算数了。

八、SS2PL锁

        在2PL锁的基础上，所有的 读锁 和 写锁 释放都应该和 事务commit 同时进行

        S2PL锁：少一个S，只规定所有的 写锁 释放和 事务commit 同时进行

作用：在2PL的基础上，可以避免级联回滚（你都commit了，保证彻底结束，原子性设为yes）

九、隔离性的总结

         事务隔离性总体可分成两个处理方法：

        加锁（悲观）

        时间戳控制（乐观）：ordinary（读写时间戳）、OCC（快照校验时间戳）

参考资料：

CMU15445 (Fall 2020) 数据库系统 Project#4 - Concurrency Control 详解 - 之一Yo - 博客园

Two Phase Locking（二阶段锁） - 知乎

事务并发控制s2pl和s2pl有何区别 – PingCode