事物的并发控制

基于2PL:

基于2PL的事务并发控制的基本工作原理：

Growing Phase（增长阶段）：在这个阶段，事务可以获得锁，并且可以继续请求获取新的锁。当事务需要访问一个数据项时，它会请求获取相应的锁。如果锁已被其他事务持有，则当前事务会等待，直到锁被释放。

Shrinking Phase（缩减阶段）：在这个阶段，事务不再获取新的锁，只释放已经持有的锁。一旦事务释放了锁，其他事务就有机会获取这些锁并继续执行。

基于2PL的事务并发控制遵循以下规则：

读操作（共享锁）：事务可以获取共享锁（读锁）来读取数据项。多个事务可以同时持有共享锁，只要没有事务持有独占锁。写操作（独占锁）：事务需要获取独占锁（写锁）才能对数据项进行写操作。只有当没有其他事务持有共享锁或独占锁时，事务才能获取独占锁。基于2PL的事务并发控制确保了事务的隔离性，因为事务在修改数据之前必须先获得独占锁。这防止了数据的不一致和并发冲突。然而，2PL也可能导致死锁的发生，即多个事务相互等待对方释放锁的情况。为了避免死锁，通常会使用死锁检测和解决机制，例如超时和死锁检测算法。

基于2PL的并发控制是传统数据库系统中常用的技术，并且在许多事务处理系统中得到广泛应用。然而，它也具有一些限制，例如锁竞争可能导致性能瓶颈，特别是在高并发环境下。因此，现代数据库系统也采用其他并发控制技术，如MVCC和OCC，以提高并发性能和效率。

TO（Timestamp Ordering）：

TO是一种基于时间戳的并发控制协议，用于确定事务的执行顺序。每个事务被分配一个时间戳，根据时间戳的顺序来决定事务的执行顺序，确保并发执行的结果与某个串行执行的结果相同。

OCC（Optimistic Concurrency Control）：

OCC是一种乐观的并发控制协议，它假设冲突很少发生，事务可以并发执行而无需加锁。在OCC中，事务在提交之前不会对数据进行加锁，而是在提交时检查是否存在冲突。如果发现冲突，则会回滚事务并重新执行。

Basic TO（Basic Timestamp Ordering）：

Basic TO是TO协议的一种简单形式，它使用时间戳来确定事务的执行顺序。在Basic TO中，较早的时间戳对应的事务被认为是先发生的，而较晚的时间戳对应的事务必须等待。

MVCC（Multiversion Concurrency Control）：

MVCC是一种并发控制技术，用于处理读-写冲突。在MVCC中，每个事务可以看到数据库中的多个版本（实例），每个版本都与特定的时间戳相关联。事务根据其时间戳来选择适当的版本进行读取，并且可以并发执行而不会产生读-写冲突。

MVTO（Multiversion Timestamp Ordering）：

MVTO是一种基于多版本的时间戳排序的并发控制协议。与基本的TO协议不同，MVTO允许同时存在多个版本的数据项，每个版本都与特定的时间戳相关联。在MVTO中，事务根据其时间戳选择适当的数据版本进行读取，从而避免读-写冲突。如果一个事务要写入一个数据项，它会创建一个新的版本，并更新其时间戳，以确保新版本晚于其他事务的版本。这种方式可以提高并发性能，减少事务之间的冲突。https://mp.weixin.qq.com/s/Xb8k0H5eJPhC8n72L6KOIQ

MVOCC（Multiversion Optimistic Concurrency Control）：

MVOCC是一种基于多版本的乐观并发控制协议。它结合了多版本数据和乐观并发控制的特点。在MVOCC中，事务在读取和写入数据时不会加锁。它使用多版本数据来处理读-写冲突，每个事务根据其时间戳选择适当的数据版本进行读取。在提交时，MVOCC会检查事务是否与其他事务产生了冲突。如果发现冲突，则会回滚事务并重新执行。通过减少锁的使用，MVOCC可以提高并发性能。

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/168672853

https://mp.weixin.qq.com/s/zw0ASpVDGroZAfUrCban9A

https://mp.weixin.qq.com/s/Xb8k0H5eJPhC8n72L6KOIQ