分布式系统与并发控制核心问题解析

59、在理解‘丢失更新’问题（第三部分：锁的必要性）的实验中，应确认哪些答案？

实验应确认Q4和Q5的答案，即锁应在事务的读取阶段之前应用，在事务的写入阶段之后释放。

60、解释“锁确保一次只有一个进程可以访问资源”这句话的含义。

这句话意味着通过只允许一个进程在同一时间访问资源，丢失更新问题就不会发生。

61、解释‘通过允许一次只有一个进程访问资源，丢失更新问题不会发生’这句话的含义。

该语句表明，当采用锁机制使得同一时间只有一个进程能够访问资源时，就不会出现一个进程覆盖另一个进程更新的情况，从而避免了丢失更新问题，保证了数据的一致性。

62、线程请求资源以及获取资源后的操作是怎样的？

• 线程请求事务所需的资源（ 红色箭头 ）。
• 一旦资源空闲，线程被授予对该资源的访问权限，并在事务执行时持有该资源（ 蓝色箭头 ）。

63、死锁在哪些情况下更可能发生？选项如下：a. 死锁是否可能。b. 至少使用两个资源时死锁是否可能。c. 表级锁定和行级锁定时死锁的情况。d. 只读访问模式下死锁是否可能。

死锁在以下情况更可能发生：每个事务使用更多资源、事务锁定资源时间更长、事务发生更频繁。

a. 死锁不应可能。

b. 若每个事务至少使用两个资源（如访问数据库中两条或更多记录），死锁可能发生。

c. 表级锁定且无其他资源时，死锁不会发生，但一个进程需等另一个进程用完资源；行级锁定且各进程访问不同记录集时，死锁不应可能。

d. 只读访问模式无需锁定，死锁不会发生。

64、在模拟具有良好空间局部性的应用时，哪些页面替换算法表现更好。

• LRU和LFU算法适合分配大量内存并以可预测方式访问内存的应用
• 这些算法能够识别页面引用模式
• 在模拟具有良好空间局部性的应用时表现更好
• 此外，根据工作集页面和总分配内存的相对大小，时钟变体的FIFO算法也可能表现良好

65、指出以下架构的主要优点和缺点：(a) 客户端 - 服务器 (b) 对等网络 (c) 三层架构 (d) 多层架构 (e) 分布式对象

(a) 客户端 - 服务器
- 优点 ：在小规模或低复杂度应用中表现良好，是分布式系统中非常流行且被广泛理解的架构。
- 缺点 ：功能在组件类型间的划分方式会影响性能和可扩展性。

(b) 对等网络
- 优点 ：具有动态运行时配置灵活性，常用于数据或资源共享。
- 缺点 ：连接性可能成为性能瓶颈，影响可扩展性。

(c) 三层架构
- 优点 ：便于分离用户界面、业务逻辑和数据访问逻辑这三种功能，比两层客户端 - 服务器架构更灵活、更具可扩展性和健壮性。
- 缺点 ：结构和行为更复杂，需要更多的设计和测试工作。

(d) 多层架构
- 优点 ：扩展了三层架构的灵活性和可扩展性优势。
- 缺点 ：进一步增加了复杂性。

(e) 分布式对象
- 优点 ：提供了很大的灵活性。
- 缺点 ：可能存在高复杂性，设计不佳时会有大量组件间依赖和高交互强度，影响健壮性，且依赖中间件等支持基础设施。

66、识别异构性。确定以下每种场景中可能出现的异构性类别：(a) 一个计算机实验室，计算机在两年内分批购买，所有计算机都安装了Windows操作系统和相同的应用程序套件。(b) 一个小公司网络系统，由几台运行不同版本Windows操作系统的台式计算机和几台同样运行Windows操作系统的笔记本电脑组成。(c) 一个支持CS业务应用的系统。一台运行Linux操作系统的强大计算机用于托管服务器进程。用户通过运行Windows操作系统的低成本台式计算机访问服务。(