Краткая информация о сериализуемости
Сериализуемость — это свойство параллельного расписания транзакций базы данных. Он гарантирует, что результаты выполнения параллельных транзакций соответствуют некоторому порядку, в котором транзакции сериализуются, т. е. выполняются одна за другой без перекрытия. Сериализуемость имеет решающее значение для поддержания целостности базы данных и считается самым строгим уровнем изоляции при управлении параллелизмом транзакций.
История возникновения сериализуемости и первые упоминания о ней
Сериализуемость как концепция восходит к зарождению систем управления базами данных в 1970-х годах. Необходимость одновременного доступа к данным без конфликтующих обновлений привела к разработке различных механизмов управления параллелизмом. Понятие сериализуемости было формально определено Эсвараном и др. в своей основополагающей статье в 1976 году. Она установила стандарт обеспечения согласованности транзакций базы данных.
Подробная информация о сериализуемости. Расширение темы Сериализуемость
Сериализуемость гарантирует, что чередующееся выполнение параллельных транзакций приводит к результату, эквивалентному некоторому последовательному выполнению тех же транзакций. Существует два основных типа сериализуемости:
-
Сериализуемость конфликтов: учитываются только конфликтующие операции и игнорируются неконфликтные. Сериализация конфликтов достигается с помощью таких методов, как двухфазная блокировка.
-
Просмотр сериализуемости: более общая форма, которая учитывает не только конфликты, но и другие эквиваленты между расписаниями. Это более гибко, но его труднее обеспечить.
Внутренняя структура сериализуемости. Как работает сериализуемость
Сериализуемость позволяет транзакциям выполняться одновременно, но ограничивает их таким образом, чтобы конечный результат соответствовал некоторому последовательному выполнению. Это часто реализуется с помощью механизмов блокировки, упорядочения временных меток или оптимистического управления параллелизмом.
Процесс обычно включает в себя:
- Разбиение транзакций на атомарные операции.
- Управление и обнаружение конфликтов между операциями.
- Обеспечение последовательного порядка выполнения посредством механизмов контроля.
Анализ ключевых особенностей сериализуемости
Ключевые особенности сериализуемости включают в себя:
- Последовательность: гарантирует, что транзакции соответствуют ограничениям целостности.
- Изоляция: Защищает текущие транзакции от воздействия других.
- Параллелизм: позволяет одновременно выполнять несколько транзакций.
- Возможность восстановления: Включает восстановление после сбоя без несогласованности.
Напишите, какие типы сериализуемости существуют. Используйте таблицы и списки для записи
| Тип | Описание |
|---|---|
| Сериализуемость конфликтов | Рассматривает только конфликтующие операции и его легче реализовать. |
| Просмотр сериализуемости | Учитывает как конфликтующие, так и неконфликтующие операции, обеспечивая более общий, но сложный подход. |
Сериализуемость широко используется в системах баз данных для обеспечения согласованности. Однако это сопряжено с проблемами:
- Накладные расходы на производительность: Обеспечение строгой сериализуемости может привести к снижению производительности.
- Тупики: Конфликтующие транзакции могут привести к взаимоблокировкам.
Решения:
- Оптимистическое управление параллелизмом: уменьшает накладные расходы на блокировку.
- Алгоритмы обнаружения и разрешения тупиковых ситуаций: Управление и разрешение конфликтующих транзакций.
Основные характеристики и другие сравнения с аналогичными терминами в виде таблиц и списков.
| Характеристики | Сериализуемость | Другие уровни изоляции |
|---|---|---|
| Последовательность | Высокий | Варьируется |
| Параллелизм | Умеренный | Обычно выше |
| Сложность | Высокий | От умеренного до низкого |
Будущие разработки могут включать в себя:
- Улучшены алгоритмы управления параллелизмом.
- Интеграция с распределенными системами.
- Машинное обучение для прогнозирующей блокировки.
Как прокси-серверы можно использовать или связывать с сериализуемостью
Прокси-серверы, подобные тем, которые предоставляет OneProxy, можно использовать для управления подключениями к базе данных. Это может косвенно относиться к сериализуемости за счет управления соединениями и запросами к базе данных, обеспечения эффективной обработки транзакций и обеспечения дополнительного уровня безопасности.
Ссылки по теме
- Документ ACM о сериализуемости, написанный Эсвараном и др. (1976)
- Системы баз данных: Полная книга
- Веб-сайт OneProxy для получения информации о том, как можно использовать прокси-серверы в связи с системами баз данных.
