19、数据库系统中的死锁处理

数据库系统中的死锁处理

1. 引言

数据库管理系统用于管理大量企业数据，能提供集成访问、安全存储以及高效便捷的数据访问。如今，多数数据库产品采用 2 阶段锁定协议（2PL）来确保事务同步，该协议在保证并发事务隔离性的同时，能提供良好的性能。然而，使用锁定协议同步并发事务可能导致事务间的等待条件，若出现循环等待条件，则会引发死锁，使所有涉及的事务停滞，这是非常不理想的情况。

死锁的发生是随机且罕见的事件。若数据库系统缺乏合适的死锁处理机制，可能会偶尔出现死锁，导致系统无法响应请求。接下来将介绍数据库事务处理的基础、数据库死锁问题以及处理死锁的算法。

2. 数据库事务处理

2.1 数据库访问方式

程序员在开发数据库应用时，可使用高级描述性查询语言（如 SQL）方便高效地访问数据库。也可通过通用编程语言（如 C、C++ 或 Java），利用特定接口（如 JDBC 或嵌入式 SQL）访问数据库。

在任何情况下，程序都通过读写操作访问数据库。为抽象数据库管理系统的内存组织和管理特性，引入了读写模型。该模型规定程序通过对原子数据的读写操作访问数据库，页面大小、块大小和物理主存大小在概念讨论中无关紧要。除读写操作外，事务还可执行提交或中止操作，每个事务的最后操作必为提交或中止。提交表示事务成功完成，修改的数据将存入数据库；中止表示事务终止，其修改将被撤销。

2.2 事务的 ACID 属性

正确的并发执行且能处理系统故障的操作称为事务，事务具有 ACID 属性：
- 原子性 ：每个事务要么完全执行，要么完全不执行，不允许部分执行。