数据库事务是指一系列的数据库操作，这些操作作为一个逻辑单元被一起执行，要么全部成功，要么全部失败。并发控制是指在多个用户同时访问数据库时，保证事务的一致性和隔离性，从而避免数据不一致和冲突的发生。锁机制是实现并发控制的一种重要手段。
并发控制
并发控制的目的是保证数据库中数据的一致性和隔离性。数据库系统使用各种并发控制技术，如锁机制、多版本并发控制（MVCC）等来实现这些目标。
锁机制
锁是对数据库中数据对象的访问控制，通过加锁和解锁的方式来实现。数据库中的锁可以分为共享锁和排他锁。
共享锁（Shared Lock）
共享锁（也称为读锁）允许多个事务并发地读取相同的数据，但不允许其他事务对该数据进行修改。在事务读取数据时会获得共享锁，而其他事务只能获取共享锁，不能获取排他锁。
排他锁（Exclusive Lock）
排他锁（也称为写锁）允许一个事务以排他方式进行修改，其他事务无法获得共享锁或排他锁。
两段锁协议
数据库系统通常使用两段锁协议来管理并发控制和锁粒度。该协议分为两个阶段：
- 前提阶段（Growing Phase）：在该阶段，事务可以获得锁，但不能释放锁。事务在执行期间只能获取比自己持有的锁更大粒度的锁，不允许逆序获取锁。
- 后处理阶段（Shrinking Phase）：在该阶段，事务只能释放锁，不能获取新的锁。
两段锁协议的设计是为了防止死锁的发生。
死锁
死锁是指两个或多个事务互相等待对方持有的资源而无法继续执行的现象。
常见的死锁处理算法有：
- 死锁检测和恢复：周期性地检测是否发生了死锁，如果发现死锁，则选择一种策略进行恢复（如回滚某个事务）。
- 死锁预防：通过限制事务的并发性来避免死锁的发生。
- 死锁避免：在执行事务时，根据事务的历史运行信息来预测可能产生死锁的情况，从而避免执行可能导致死锁的操作。
MVCC（多版本并发控制）
MVCC是一种用于实现并发控制的技术。它通过为每个事务创建一个该事务私有的数据视图来实现高并发性，并且不会导致读、写和读写之间的冲突。
MVCC使用版本号和时间戳来管理数据的可见性，每个事务都可以看到自己启动时间之前的数据版本，而写操作会创建新的数据版本，并更新事务起始时间之后的数据版本。这样可以实现非阻塞的并发读和写操作。
MVCC的优点是避免了大部分锁冲突的问题，提高了并发性能，但也带来了额外的存储和维护成本。
总结
数据库事务的并发控制与锁机制是保证数据一致性和隔离性的重要手段。锁机制通过在事务对数据库对象进行访问时对其加锁，实现了对并发操作的控制。而MVCC则通过为每个事务创建私有的数据视图，实现了非阻塞的读写操作。在实际应用中，根据具体情况选择合适的并发控制技术，可以提高数据库系统的性能和可靠性。
本文来自极简博客，作者：科技创新工坊，转载请注明原文链接：数据库事务的并发控制与锁机制
