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資料庫的並發處理

發布時間: 2022-03-07 08:03:27

資料庫原理並發控制問題

並發(concurrent)和並行(parallel)這兩個概念,在資料庫系統的資料中經常出現,然而有關它們的定義和區別卻沒有明確的說法。這里,我們根據這兩個概念在資料中的使用,對它們的不同做一個說明。

並發是指多個任務的同時執行,任務與任務之間沒有聯系。由於資料庫系統要同時為許多用戶提供服務,每個用戶都可以發出自己的訪問請求,一個請求就是一個任務。在一個時間點,資料庫系統可能要同時處理多個任務。因此,資料庫系統一定要具備並發處理能力。

並行是指將一個任務劃分為多個子任務,這些子任務同時執行。在所有子任務處理完成後,將它們的結果進行合並,就得到該任務的最終處理結果。在資料庫系統中,如果要執行一個大的數據查詢,為了提高速度、降低響應時間,用戶可以通過系統配置或者在命令中,要求對該大數據量查詢進行並行處理,將該查詢劃分成多個子查詢。這些子查詢同時執行,最後系統將所有子查詢的處理結果進行合並,作為該查詢處理的最終結果。現有的大型資料庫系統都支持並行處理。

需要說明的是,並發和並行與資料庫系統採用多進程還是多線程體系結構無關。對採用多進程結構的資料庫系統,所有的任務、子任務通過進程來處理;而對採用多線程結構的資料庫系統,這些工作是由線程來完成。

資料庫系統的並發控制,涉及到任務的調度、數據的一致性及可靠性等,而資料庫系統的並行處理,主要涉及任務的處理速度、系統性能等方面。

Ⅱ 資料庫的並發控制跟恢復之間有什麼聯系

資料庫管理系統(databasemanagementsystem)是一種操縱和管理資料庫的大型軟體,是用於建立、使用和維護資料庫,簡稱dbms。它對資料庫進行統一的管理和控制,以保證資料庫的安全性和完整性。用戶通過dbms訪問資料庫中的數據,資料庫管理員也通過dbms進行資料庫的維護工作。它提供多種功能,可使多個應用程序和用戶用不同的方法在同時或不同時刻去建立,修改和詢問資料庫。它使用戶能方便地定義和操縱數據,維護數據的安全性和完整性,以及進行多用戶下的並發控制和恢復資料庫。按功能劃分,資料庫管理系統大致可分為6個部分:(1)模式翻譯:提供數據定義語言(ddl)。用它書寫的資料庫模式被翻譯為內部表示。資料庫的邏輯結構、完整性約束和物理儲存結構保存在內部的數據字典中。資料庫的各種數據操作(如查找、修改、插入和刪除等)和資料庫的維護管理都是以資料庫模式為依據的。(2)應用程序的編譯:把包含著訪問資料庫語句的應用程序,編譯成在dbms支持下可運行的目標程序。(3)互動式查詢:提供易使用的互動式查詢語言,如sql。dbms負責執行查詢命令,並將查詢結果顯示在屏幕上。(4)數據的組織與存取:提供數據在外圍儲存設備上的物理組織與存取方法。⑸事務運行管理:提供事務運行管理及運行日誌,事務運行的安全性監控和數據完整性檢查,事務的並發控制及系統恢復等功能。(6)資料庫的維護:為資料庫管理員提供軟體支持,包括數據安全控制、完整性保障、資料庫備份、資料庫重組以及性能監控等維護工具。基於關系模型的資料庫管理系統已日臻完善,並已作為商品化軟體廣泛應用於各行各業。它在各戶伺服器結構的分布式多用戶環境中的應用,使資料庫系統的應用進一步擴展。隨著新型數據模型及數據管理的實現技術的推進,可以預期dbms軟體的性能還將更新和完善,應用領域也將進一步地拓寬。它所提供的功能有以下幾項:(1)數據定義功能。DBMS提供相應數據語言來定義(DDL)資料庫結構,它們是刻畫資料庫框架,並被保存在數據字典中。(2)數據存取功能。DBMS提供數據操縱語言(DML),實現對資料庫數據的基本存取操作:檢索,插入,修改和刪除。(3)資料庫運行管理功能。DBMS提供數據控制功能,即是數據的安全性、完整性和並發控制等對資料庫運行進行有效地控制和管理,以確保數據正確有效。(4)資料庫的建立和維護功能。包括資料庫初始數據的裝入,資料庫的轉儲、恢復、重組織,系統性能監視、分析等功能。(5)資料庫的傳輸。DBMS提供處理數據的傳輸,實現用戶程序與DBMS之間的通信,通常與操作系統協調完成。著名資料庫管理系統常見的資料庫管理系統目前有許多資料庫產品,如Oracle、Sybase、Informix、MicrosoftSQLServer、MicrosoftAccess、VisualFoxPro等產品各以自己特有的功能,在資料庫市場上佔有一席之地。下面簡要介紹幾種常用的資料庫管理系統。OracleOracle是一個最早商品化的關系型資料庫管理系統,也是應用廣泛、功能強大的資料庫管理系統。Oracle作為一個通用的資料庫管理系統,不僅具有完整的數據管理功能,還是一個分布式資料庫系統,支持各種分布式功能,特別是支持Internet應用。作為一個應用開發環境,Oracle提供了一套界面友好、功能齊全的資料庫開發工具。Oracle使用PL/SQL語言執行各種操作,具有可開放性、可移植性、可伸縮性等功能。特別是在Oracle8i中,支持面向對象的功能,如支持類、方法、屬性等,使得Oracle產品成為一種對象/關系型資料庫管理系統。是一種典型的關系型資料庫管理系統,可以在許多操作系統上運行,它使用Transact-SQL語言完成數據操作。由於MicrosoftSQLServer是開放式的系統,其它系統可以與它進行完好的交互操作。目前最新版本的產品為MicrosoftSQLServer2000,它具有可靠性、可伸縮性、可用性、可管理性等特點,為用戶提供完整的資料庫解決方案。MicrosoftOffice作為MicrosoftOffice組件之一的MicrosoftAccess是在Windows環境下非常流行的桌面型資料庫管理系統。使用MicrosoftAccess無需編寫任何代碼,只需通過直觀的可視化操作就可以完成大部分數據管理任務。在MicrosoftAccess資料庫中,包括許多組成資料庫的基本要素。這些要素是存儲信息的表、顯示人機交互界面的窗體、有效檢索數據的查詢、信息輸出載體的報表、提高應用效率的宏、功能強大的模塊工具等。它不僅可以通過ODBC與其它資料庫相連,實現數據交換和共享,還可以與Word、Excel等公軟體進行數據交換和共享,並且通過對象鏈接與嵌入技術在資料庫中嵌入和鏈接聲音、圖像等多媒體數據。資料庫管理系統選擇原則選擇資料庫管理系統時應從以下幾個方面予以考慮:(1)構造資料庫的難易程度。需要分析資料庫管理系統有沒有範式的要求,即是否必須按照系統所規定的數據模型分析現實世界,建立相應的模型;資料庫管理語句是否符合國際標准,符合國際標准則便於系統的維護、開發、移植;有沒有面向用戶的易用的開發工具;所支持的資料庫容量,資料庫的容量特性決定了資料庫管理系統的使用范圍。(2)程序開發的難易程度。有無計算機輔助軟體工程工具CASE——計算機輔助軟體工程工具可以幫助開發者根據軟體工程的方法提供各開發階段的維護、編碼環境,便於復雜軟體的開發、維護。有無第四代語言的開發平台——第四代語言具有非過程語言的設計方法,用戶不需編寫復雜的過程性代碼,易學、易懂、易維護。有無面向對象的設計平台——面向對象的設計思想十分接近人類的邏輯思維方式,便於開發和維護。對多媒體數據類型的支持——多媒體數據需求是今後發展的趨勢,支持多媒體數據類型的資料庫管理系統必將減少應用程序的開發和維護工作。(3)資料庫管理系統的性能分析。包括性能評估(響應時間、數據單位時間吞吐量)、性能監控(內外存使用情況、系統輸入/輸出速率、SQL語句的執行,資料庫元組控制)、性能管理(參數設定與調整)。(4)對分布式應用的支持。包括數據透明與網路透明程度。數據透明是指用戶在應用中不需指出數據在網路中的什麼節點上,資料庫管理系統可以自動搜索網路,提取所需數據;網路透明是指用戶在應用中無需指出網路所採用的協議。資料庫管理系統自動將數據包轉換成相應的協議數據。(5)並行處理能力。支持多CPU模式的系統(SMP,CLUSTER,MPP),負載的分配形式,並行處理的顆粒度、范圍。(6)可移植性和可括展性。可移植性指垂直擴展和水平擴展能力。垂直擴展要求新平台能夠支持低版本的平台,資料庫客戶機/伺服器機制支持集中式管理模式,這樣保證用戶以前的投資和系統;水平擴展要求滿足硬體上的擴展,支持從單CPU模式轉換成多CPU並行機模式(SMP,CLUSTER,MPP)(7)數據完整性約束。數據完整性指數據的正確性和一致性保護,包括實體完整性、參照完整性、復雜的事務規則。(8)並發控制功能。對於分布式資料庫管理系統,並發控制功能是必不可少的。因為它面臨的是多任務分布環境,可能會有多個用戶點在同一時刻對同一數據進行讀或寫操作,為了保證數據的一致性,需要由資料庫管理系統的並發控制功能來完成。評價並發控制的標准應從下面幾方面加以考慮:保證查詢結果一致性方法數據鎖的顆粒度(數據鎖的控制范圍,表、頁、元組等)數據鎖的升級管理功能死鎖的檢測和解決方法(9)容錯能力。異常情況下對數據的容錯處理。評價標准:硬體的容錯,有無磁碟鏡象處理功能軟體的容錯,有無軟體方法異常情況的容錯功能(10)安全性控制包括安全保密的程度(帳戶管理、用戶許可權、網路安全控制、數據約束)(11)支持漢字處理能力包括資料庫描述語言的漢字處理能力(表名、域名、數據)和資料庫開發工具對漢字的支持能力。

Ⅲ 怎麼解決資料庫並發的問題

1.用一個標識,在選擇那張票的時候先用 (Update 表 set 票flag=『佔用了!』 where 票flag=『未佔用』 and ........) 這樣是保險的,不可能存在並發問題,這就牽扯到sql鎖機制問題了,你可以測試一下,其實sql中update是先查詢出然後刪除再添加,但由於使用了update,過程中就自動加鎖了,很方便吧 2.加鎖。 Microsoft® SQL Server™ 2000 使用鎖定確保事務完整性和資料庫一致性。鎖定可以防止用戶讀取正在由其他用戶更改的數據,並可以防止多個用戶同時更改相同數據。如果不使用鎖定,則資料庫中的數據可能在邏輯上不正確,並且對數據的查詢可能會產生意想不到的結果。 雖然 SQL Server 自動強制鎖定,但可以通過了解鎖定並在應用程序中自定義鎖定來設計更有效的應用程序。

Ⅳ 如何處理資料庫並發問題

想要知道如何處理數據並發,自然需要先了解數據並發。

什麼是數據並發操作呢?
就是同一時間內,不同的線程同時對一條數據進行讀寫操作。

在互聯網時代,一個系統常常有很多人在使用,因此就可能出現高並發的現象,也就是不同的用戶同時對一條數據進行操作,如果沒有有效的處理,自然就會出現數據的異常。而最常見的一種數據並發的場景就是電商中的秒殺,成千上萬個用戶對在極端的時間內,搶購一個商品。針對這種場景,商品的庫存就是一個需要控制的數據,而多個用戶對在同一時間對庫存進行重寫,一個不小心就可能出現超賣的情況。

針對這種情況,我們如何有效的處理數據並發呢?

第一種方案、資料庫鎖
從鎖的基本屬性來說,可以分為兩種:一種是共享鎖(S),一種是排它鎖(X)。在MySQL的資料庫中,是有四種隔離級別的,會在讀寫的時候,自動的使用這兩種鎖,防止數據出現混亂。

這四種隔離級別分別是:

讀未提交(Read Uncommitted)
讀提交(Read Committed)
可重復讀(Repeated Read)
串列化(Serializable)
當然,不同的隔離級別,效率也是不同的,對於數據的一致性保證也就有不同的結果。而這些可能出現的又有哪些呢?

臟讀(dirty read)

當事務與事務之間沒有任何隔離的時候,就可能會出現臟讀。例如:商家想看看所有的訂單有哪些,這時,用戶A提交了一個訂單,但事務還沒提交,商家卻看到了這個訂單。而這時就會出現一種問題,當商家去操作這個訂單時,可能用戶A的訂單由於部分問題,導致數據回滾,事務沒有提交,這時商家的操作就會失去目標。

不可重復讀(unrepeatable read)

一個事務中,兩次讀操作出來的同一條數據值不同,就是不可重復讀。

例如:我們有一個事務A,需要去查詢一下商品庫存,然後做扣減,這時,事務B操作了這個商品,扣減了一部分庫存,當事務A再次去查詢商品庫存的時候,發現這一次的結果和上次不同了,這就是不可重復讀。

幻讀(phantom problem)

一個事務中,兩次讀操作出來的結果集不同,就是幻讀。

例如:一個事務A,去查詢現在已經支付的訂單有哪些,得到了一個結果集。這時,事務B新提交了一個訂單,當事務A再次去查詢時,就會出現,兩次得到的結果集不同的情況,也就是幻讀了。

那針對這些結果,不同的隔離級別可以干什麼呢?

「讀未提(Read Uncommitted)」能預防啥?啥都預防不了。

「讀提交(Read Committed)」能預防啥?使用「快照讀(Snapshot Read)」方式,避免「臟讀」,但是可能出現「不可重復讀」和「幻讀」。

「可重復讀(Repeated Red)」能預防啥?使用「快照讀(Snapshot Read)」方式,鎖住被讀取記錄,避免出現「臟讀」、「不可重復讀」,但是可能出現「幻讀」。

「串列化(Serializable)」能預防啥?有效避免「臟讀」、「不可重復讀」、「幻讀」,不過運行效率奇差。

好了,鎖說完了,但是,我們的資料庫鎖,並不能有效的解決並發的問題,只是盡可能保證數據的一致性,當並發量特別大時,資料庫還是容易扛不住。那解決數據並發的另一個手段就是,盡可能的提高處理的速度。

因為數據的IO要提升難度比較大,那麼通過其他的方式,對數據進行處理,減少資料庫的IO,就是提高並發能力的有效手段了。

最有效的一種方式就是:緩存
想要減少並發出現的概率,那麼讀寫的效率越高,讀寫的執行時間越短,自然數據並發的可能性就變小了,並發性能也有提高了。

還是用剛才的秒殺舉例,我們為的就是保證庫存的數據不出錯,賣出一個商品,減一個庫存,那麼,我們就可以將庫存放在內存中進行處理。這樣,就能夠保證庫存有序的及時扣減,並且不出現問題。這樣,我們的資料庫的寫操作也變少了,執行效率也就大大提高了。

當然,常用的分布式緩存方式有:Redis和Memcache,Redis可以持久化到硬碟,而Memcache不行,應該怎麼選擇,就看具體的使用場景了。

當然,緩存畢竟使用的范圍有限,很多的數據我們還是必須持久化到硬碟中,那我們就需要提高資料庫的IO能力,這樣避免一個線程執行時間太長,造成線程的阻塞。

那麼,讀寫分離就是另一種有效的方式了
當我們的寫成為了瓶頸的時候,讀寫分離就是一種可以選擇的方式了。

我們的讀庫就只需要執行讀,寫庫就只需要執行寫,把讀的壓力從主庫中分離出去,讓主庫的資源只是用來保證寫的效率,從而提高寫操作的性能。

Ⅳ SQL資料庫並發處理

你這個也不會涉及到並發啊,就按正常的處理就行。一般涉及並發的都是減法問題,加法沒關系。

Ⅵ 資料庫並發控制的主要方法

MVCC:多版本並發控制。

Ⅶ 用MS-SQL資料庫時處理並發問題的方法

buzd

Ⅷ 資料庫並發操作主要解決哪三個問,基本方法是什麼

這很簡單啊!!
1減少並發數,
2做一個消息隊列,
3採用非同步方式操作資料庫

Ⅸ 2:在資料庫中如何處理幾十萬條並發數據

只要不指定主鍵,並發的增,是沒有問題的. 並發訪問的話,資料庫是有默認的並發訪問處理級別的. 另外可以使用悲觀鎖,樂觀鎖來實現數據並發訪問的問題. 幾十萬條的數據並發訪問會在國家級,門戶級別的伺服器上出現.其他的並發數據.則不多見,除非出現數據攻擊. 不過考慮現在的伺服器硬體級別和數據處理能力,這種情況,很少會使用這種數據攻擊.

麻煩採納,謝謝!

Ⅹ 資料庫有幾十萬條數據,求高手指點如何處理並發

如果有20萬條數據,5分鍾內處理完成,那麼每秒最少要處理600多條數據。你這個瓶頸在三個方面:

  1. 本地資料庫讀寫,你這個需要資料庫表不人導致死鎖的,這個可以通過堆硬體性能(IO和CPU主頻),資料庫做好對應的索引提升查詢速度,返回的結果先緩存到redis里,然後再寫回去,應該是可以解決的

  2. 提交速度,每秒提交600條,這個靠單線程是肯定解決不了的,這需要多任務多線程處理。。。最好的方式是第三方網站可以批量查詢

  3. 你以這么快的速度提交過去,第三方介面不一定能處理完成,可能有QPS限速的。這就不是你解決的了,需要第三方提升性能。

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