数据库并发控制是保证多个并发事务同时运行时数据的完整性和一致性的关键。在许多工业界和学术界的数据库系统中，存在着多种并发控制方法。这篇博客将介绍几种常见的数据库事务并发控制方法及其实现细节。
1. 乐观并发控制
乐观并发控制基于假设，认为不同的事务之间很少发生冲突，因此允许它们同时访问数据库，并且只在提交时检测冲突。使用该方法时，数据库系统会记录每个事务对数据所做的修改，同时通过版本控制来追踪每个数据项的修改历史。
乐观并发控制的实现通常包括以下几个步骤：
- 在读取数据时，事务会记录数据的版本号。
- 在事务提交前，所有被修改的数据会被检查其版本号是否被其他事务修改过。
- 如果版本号一致，事务提交成功；否则，事务将撤销对数据的修改并重新尝试。
乐观并发控制具有较低的锁开销，适用于并发写少的场景。但是，如果冲突较多，会有较高的回滚和重试开销。
2. 悲观并发控制
悲观并发控制假设并发事务之间经常发生冲突，因此采用了阻塞的方式来保证数据的一致性。它通过为事务引入锁机制来控制并发访问，即对事务所需访问的数据进行加锁。
悲观并发控制的实现包括以下步骤：
- 在读取数据时，事务会对相关数据加上共享锁（读锁）或排它锁（写锁）。
- 当其他事务要访问已加锁的数据时，需要等待锁的释放。
- 在事务提交后，释放所有已加的锁。
悲观并发控制保证了并发事务之间的隔离性和一致性，但给数据库系统引入了较大的开销，在高并发读写场景下性能下降明显。
3. 多版本并发控制
多版本并发控制是在乐观并发控制的基础上发展起来的一种方法。它通过为每个事务提供一个“读写一致性快照”来解决并发读写冲突的问题。多版本并发控制使用了版本控制技术，为每个数据项维护多个版本，并通过版本号来实现对数据的访问控制。
多版本并发控制的实现通常包括以下几个步骤：
- 在读取数据时，事务会根据自己的启动时间或事务ID选择合适的版本进行读取。
- 在写操作时，事务会创建一个新的数据版本，并用新的版本号替换旧的版本号。
- 当事务提交时，新版本的数据会成为对外可见，旧版本的数据会被清理。
多版本并发控制允许并发事务同时读写数据，减少了冲突的可能性，提高了并发度和性能。
结论
数据库事务的并发控制是确保数据完整性和一致性的重要手段。乐观并发控制、悲观并发控制和多版本并发控制是常见的几种并发控制方法。在实际应用中，应根据具体的业务场景和性能需求选择合适的并发控制方法。
了解不同的并发控制方法有助于我们设计和优化数据库系统，提高系统的并发性和性能。
参考文献：
- Bernstein, Philip A., et al. "Concurrency control in distributed database systems." ACM Computing Surveys (CSUR) 13.2 (1981): 185-221.
- Gray, Jim, et al. "Granularity of locks and degrees of consistency in a shared database." In Proceedings of the 1975 ACM SIGMOD international conference on Management of data, pp. 365-394. 1975.
本文来自极简博客，作者：开源世界旅行者，转载请注明原文链接：数据库事务的并发控制方法与实现
