并发控制是一种机制，可确保在数据库中同时运行多个交易时，可确保原子能和隔离，这是酸的两个关键特性。在本文中，我们将重点介绍PostgreSQL（流行的开源关系数据库管理系统）中使用的并发控制机制。

并发控制技术

PostgreSQL中使用了三种主要的并发控制技术：

多反转并发控制（MVCC）：每个写操作在保留旧版本的同时创建一个新版本的数据项。当交易读取数据项时，系统会选择其中一个版本以确保单个交易的隔离。 PostgreSQL使用称为快照隔离（SI）的MVCC的变体。

严格的两阶段锁定（S2PL）：在S2PL中，作家在项目中获得了独家锁，阻止读者直到作者完成。

乐观的并发控制（OCC）： OCC假设交易之间的冲突很少，并且允许交易无锁进行。 OCC仅在每次交易结束时检查冲突，并在检测到冲突时退缩。

PostgreSQL将MVCC与快照隔离一起用作其主要并发控制技术。

交易隔离水平
PostgreSQL支持以下交易隔离级别：

读取所承诺的：此级别允许不可重复和幻影读取但可以防止肮脏的读取。

可重复阅读：此级别允许幻影读取但防止了不可重复和肮脏的读取。

序列化：此级别阻止了所有三个异常：肮脏的读数，不可重复的读取和幻影读数。

重要的是要注意，在PostgreSQL版本9.0及更早时，可重复的读取级别被用作序列化，因为它阻止了ANSI SQL-92标准中定义的所有三个异常。但是，随着版本9.1中可序列化快照隔离（SSI）的实现，引入了一个真正的序列化级别，并且可重复的读取级别已更改为当前定义。

事务ID

在PostgreSQL中，为每个事务分配了一个唯一的标识符，称为事务ID（TXID）。当交易开始时，事务管理器将分配一个TXID，即32位未签名的整数。 PostgreSQL储存三个特殊的TXID：0（无效TXID），1（Bootstrap TXID，仅用于数据库群集的初始化）和2个（Frozen TXID）。

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PostgreSQL中的并发控制

postgresql使用快照隔离（SI）用于DML（数据操作语言，例如选择，更新，插入，删除）和严格的两阶段锁定（S2PL）（S2PL）（数据定义语言，例如创建表格等） ）。这是PostgreSQL并发控制机制的主要组成部分：

提交日志（堵塞）：堵塞持有所有事务状态。

交易快照：交易快照代表了特定事务的数据库的一致视图。

可见性检查规则：可见性检查规则用于确定其他交易可见的交易快照。

防止异常

PostgreSQL的快照隔离（SI）技术可防止ANSI SQL-92标准中定义的三个异常：肮脏的读取，不可重复的读取和幻影读数。但是，SI无法实现真正​​的序列化性，并且允许序列化异常，例如写偏斜和仅阅读交易偏斜。

为了解决此问题，在PostgreSQL版本9.1中介绍了可序列化快照隔离（SSI）。 SSI检测序列化异常并解决由这种异常引起的冲突，提供了一个真正的序列隔离级别。

结论：PostgreSQL中的并发控制

总而言之，并发控制是任何数据库管理系统中的关键机制，允许多个交易同时执行，同时保持数据库的完整性。 PostgreSQL实现了三种主要并发控制技术：MVCC，S2PL和OCC。其中，MVCC是最受欢迎的，PostgreSQL使用了称为快照隔离（SI）的变体。

SI防止ANSI SQL-92标准中定义的三个异常，但由于允许序列化异常，因此无法实现真正​​的序列化。为了解决此问题，在PostgreSQL版本9.1及更高版本中介绍了可序列化快照隔离（SSI），该版本提供了一个真正可序列化的隔离级别。

本章讨论了实施并发控制机制所需的关键功能，包括事务ID，元组结构，提交日志（堵塞），事务快照和可见性检查规则。我们还研究了PostgreSQL中并发控制的特定示例，并讨论了PostgreSQL中的事务隔离水平。

总的来说，PostgreSQL的并发控制机制是在数据库环境中管理多个交易的强大工具。它对MVCC和SI的使用可确保交易可以同时读取和写入数据而不相互阻止，而SSI提供了真正的序列化性。通过了解这些概念和技术，数据库管理员和开发人员可以确保其应用程序有效，可扩展和可靠。