基于可序列化的日程表特征

简介

在数据库管理系统领域，并发控制是保持数据一致性的一个重要方面。确保一致性的最广泛使用的方法之一是可序列化，这是一个概念，它根据调度产生与事务按某种顺序一次执行相同结果的能力来描述调度。在这篇文章中，我们将探讨调度中的可序列化概念，以及如何用它来确保并发系统的一致性。

什么是可序列化？

可序列化是一个概念，用于确保多个事务的同时执行不会导致数据库管理系统中的不一致或冲突。换句话说，它确保事务并发执行的结果与事务按某种顺序一次执行的结果是一样的。

如果一个时间表等同于某个串行时间表，即所有事务都是一次执行的时间表，那么这个时间表就被认为是可串行的。这意味着，如果一个时间表是可串行的，它就不会导致数据库中的任何不一致或冲突。

时间表的类型

有两种类型的时间表：串行的时间表和并发的时间表。串行时间表是指所有事务一次执行一个，而并发时间表是指多个事务同时执行。

如果一个时间表等同于某个串行时间表，那么它就被认为是可冲突串行的。如果一个时间表等同于某个串行时间表，但事务的顺序可能不同，则被认为是可查看串行的。

测试可序列化

有几种方法可以测试时间表是否可序列化，包括

• 冲突可序列化 – 如果一个时间表等同于某个序列时间表，并且不包含任何冲突的操作，那么它就是冲突可序列化的。

• 视图可序列化 – 如果一个时间表等同于某个序列时间表，但事务的顺序可能不同，那么它就是一个视图可序列化。

为了检查冲突可序列化，我们可以使用冲突图的方法，即创建一个图，其中每个事务用一个节点表示，每个冲突操作用一条边表示。如果图中没有循环，那么时间表就被认为是可冲突序列化的。

为了检查视图可序列化，我们可以使用视图等价法，即比较一个时间表的结果和一个序列时间表的结果。如果结果相同，该计划被认为是可视图序列化的。

并发控制技术

有几种技术可以用来确保时间表是可序列化的，包括

• 锁定 – 这种技术涉及在特定的数据项上放置锁，以防止冲突的操作同时执行。

• 时间戳–这种技术涉及到为每个交易分配一个独特的时间戳，交易按其时间戳的顺序执行。

• 优化的并发控制–这种技术涉及允许事务并发执行，但在提交时检查冲突。

示例

BEGIN TRANSACTION
   READ(A)
   READ(B)
   A = A + 1
   B = B + 1
   WRITE(A)
   WRITE(B)
COMMIT

在上面的例子中，我们有两个事务T1和T2同时执行。T1读取A和B的值，将它们增加1，并将新的值写回数据库。T2也读取A和B的值，将它们增加1，并将新值写回数据库。

如果T1和T2在一个串行时间表中执行，A和B的最终值将是2。但是如果它们同时执行，就有可能发生冲突，因为T1和T2都在试图同时更新相同的值。这可能会导致不一致的状态。

为了防止这种类型的冲突，我们可以使用并发控制技术，如锁定或时间戳。例如，如果我们使用锁，T1会在读取和更新A和B之前获得一个锁，而T2则必须等到T1释放锁之后才能获得锁并执行其操作。这就保证了T1和T2不会同时对相同的数据执行操作，从而避免了冲突。

现实生活中的另一个可序列化的例子是在一个电子商务平台上。两个顾客，A和B，正试图购买商店里最后一件可用的物品。如果交易以串行时间表执行，顾客A将购买该物品，而顾客B将被通知该物品已经缺货。

但如果交易是同时执行的，就有可能出现冲突，因为A和B都试图同时购买同一物品。为了防止这种类型的冲突，我们可以使用像时间戳这样的技术，即第一个点击 “购买 “按钮的顾客得到该物品，而另一个顾客则被通知该物品已不再可用。

结论

可序列化是数据库管理系统中的一个重要概念，它被用来确保一致性和防止并发系统中的冲突。它的特点是基于它们能够产生与事务按某种顺序一次执行相同的结果的能力。有几种技术可以用来确保可序列化，包括锁定、时间戳和乐观的并发控制。通过理解和实现这些技术，我们可以确保我们的并发系统是一致的和可靠的。