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隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，很多網(wǎng)站、應(yīng)用和服務(wù)的用戶訪問量越來越大，高并發(fā)也成為了一個常見的問題。特別是在數(shù)據(jù)交互頻繁、查詢量大的情況下，數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制顯得尤為重要。如果數(shù)據(jù)庫在這種高并發(fā)的環(huán)境下無法進行有效的并發(fā)控制，將可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)或者數(shù)據(jù)丟失等問題，進而影響到整個應(yīng)用的正常運行。因此，在實際開發(fā)中，SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制是一個必不可少的環(huán)節(jié)。
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一、什么是SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制
SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制是指在多個用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫時，如何保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性，并避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突和錯誤操作的情況。通常情況下，數(shù)據(jù)的正確性需要滿足以下三個條件：
1. 讀寫一致性：不管是讀操作還是寫操作，都必須在整個操作過程中保證數(shù)據(jù)的一致性，不能出現(xiàn)讀到“臟數(shù)據(jù)”的情況。
2. 數(shù)據(jù)一致性：在數(shù)據(jù)更新的過程中，對于同一數(shù)據(jù)項，必須保證只有一個用戶在操作，否則將導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突。
3. 數(shù)據(jù)完整性：對于任何一個操作過程，都必須保證數(shù)據(jù)的完整性，不能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者損壞的情況。
為了滿足以上三個條件，數(shù)據(jù)庫需要進行并發(fā)控制。
二、SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的實現(xiàn)方式
1. 鎖機制
鎖機制是一種最為基本和常用的并發(fā)控制方法。通過引入鎖，在操作完成之前，對數(shù)據(jù)或資源進行鎖定禁止其他用戶訪問或更改，這樣可以保證多個用戶之間不會同時對一個數(shù)據(jù)項進行修改，避免數(shù)據(jù)沖突的發(fā)生。但是，鎖機制在實現(xiàn)過程中需要考慮鎖的類型、范圍以及鎖定的粒度等問題。
數(shù)據(jù)庫的鎖機制主要包括表鎖和行鎖兩種，其中表鎖是對整個表進行鎖定，而行鎖則是對表中的某個行進行鎖定。相比于表鎖，行鎖粒度更加細(xì)致，可以提高并發(fā)控制的效率，但是也會帶來一定的壓力和難度。
2. 事務(wù)處理
事務(wù)處理是數(shù)據(jù)庫保障數(shù)據(jù)完整性的重要機制。通過以“原子性、一致性、隔離性和持久性”為基礎(chǔ)的四個特性，可以保證所有的數(shù)據(jù)庫操作都是一致和可靠的。事務(wù)處理主要通過數(shù)據(jù)庫中的ACID特性實現(xiàn)，即：
1. Atomicity（原子性）：事務(wù)必須被視為一個不可分割的最小工作單元，對于事務(wù)中的所有操作，都要全部完成或全部撤銷，保證數(shù)據(jù)庫的一致性。
2. Consistency（一致性）：事務(wù)執(zhí)行前后，數(shù)據(jù)一致性的狀態(tài)必須要保證，也就是說，在事務(wù)開始之前和結(jié)束之后，數(shù)據(jù)庫所處的狀態(tài)必須滿足某些約束條件，即約束條件不會被破壞。
3. Isolation（隔離性）：并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫時，能夠隔離不同的事務(wù)，避免不同的事務(wù)之間互相干擾和影響，保證數(shù)據(jù)的一致性。
4. Durability（持久性）：事務(wù)完成后，對于持久性存儲的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)在崩潰、異常等情況下不會丟失，即數(shù)據(jù)可以被持久保存下來。
在事務(wù)處理中，由于只有當(dāng)事務(wù)被全部提交后，它對數(shù)據(jù)庫的操作才會生效，因此就避免了不同事務(wù)之間的沖突，通過語句的鎖定機制及時鎖住需要操作的數(shù)據(jù)，進而保證了數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性。
三、SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的應(yīng)用場景
在實際應(yīng)用中，SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制有著廣泛的應(yīng)用場景。其中，最為常見的場景主要包括：
1. 購買商品場景
在購買商品的場景下，當(dāng)多個用戶同時購買同一件商品時，會出現(xiàn)商品庫存不足或者重復(fù)購買的情況。因此，數(shù)據(jù)庫需要采用行鎖或者表鎖等機制來控制并發(fā)，保證每個用戶購買的商品數(shù)量都是準(zhǔn)確無誤的。
2. 聊天室場景
在聊天室這種場景下，多個用戶之間需要頻繁地進行通信和交流。因此，對數(shù)據(jù)的并發(fā)讀寫控制非常重要，數(shù)據(jù)庫需要采用鎖機制來保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者沖突的情況。
3. 交易場景
在交易的場景下，多個用戶之間需要進行資金的轉(zhuǎn)移、扣除、還原等操作。由于資金的重要性，在這種場景下必須采用事務(wù)處理來保證數(shù)據(jù)的安全性和正確性，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤和丟失的情況。
四、SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的注意事項
在進行SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制時，需要注意以下幾點：
1. 盡可能采用行鎖，避免使用表鎖，這樣可以提高并發(fā)控制的精度和效率。
2. 避免使用長事務(wù)，盡可能減少事務(wù)的執(zhí)行時間，避免事務(wù)過程中的數(shù)據(jù)損壞和錯誤。
3. 對于數(shù)據(jù)的讀操作，盡可能采用讀取已提交（read committed）等級的隔離級別，這樣可以避免臟讀的發(fā)生。
4. 采用明確的事務(wù)模式，并注意異常處理，例如提交事務(wù)的時候需要進行數(shù)據(jù)備份、事務(wù)回滾等操作。
五、
SQL數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制是保證數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)一致性的重要手段。在實際使用過程中，我們需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景，選擇適當(dāng)?shù)牟l(fā)控制策略和機制。同時，也需要注意避免一些典型的并發(fā)問題，例如死鎖、競爭條件等等，以保證數(shù)據(jù)庫的正常運行和應(yīng)用的穩(wěn)定性。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 如何提高數(shù)據(jù)庫高峰時訪問的并發(fā)能力
- 面試Java開發(fā)時問到高并發(fā)怎么處理的，還有sql優(yōu)化有哪些辦法，有哪位大神知道啊，新手！！
如何提高數(shù)據(jù)庫高峰時訪問的并發(fā)能力
1：首先需要有非常良好的網(wǎng)絡(luò)帶寬，若有上萬人同時錄入數(shù)據(jù)的普通的Web信息管理系統(tǒng)，至少需要10M左右的網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且網(wǎng)通、電信的主干網(wǎng)都有接入比較好，否則全國各地的網(wǎng)絡(luò)情況都不太一樣，有的城市錄入數(shù)據(jù)時可能會遇到網(wǎng)絡(luò)非常緩慢的情況，甚至到無法忍受的程度。
2：須有一臺牛X的Web服務(wù)器 + 一臺牛X的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(備注接近頂配的奢侈硬件服務(wù)器非個人PC)，由于是需要錄入1000萬條以上數(shù)據(jù)，更好采用Oracle數(shù)據(jù)庫比較理想一些，經(jīng)得起考驗一些。
3：需要進行適當(dāng)?shù)膬?nèi)存緩存優(yōu)化策略，不能所有的數(shù)據(jù)庫都依靠SQL數(shù)據(jù)庫的方式把壓力放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，盡量多使用內(nèi)存的方式處理數(shù)據(jù)。
4：需要一個牛X的，經(jīng)得起考驗的數(shù)據(jù)庫訪問層，因為每秒都有可能成千上萬的人在訪問，若是質(zhì)量不良好的數(shù)據(jù)庫訪問組件、或者不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫訪問組件，更容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、或者占用非常龐大的內(nèi)存，最后容易導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。
5：需要優(yōu)化分頁存取數(shù)據(jù)功能，應(yīng)為有可能會有1000萬條數(shù)據(jù)，若分頁讀取數(shù)據(jù)的功能沒能優(yōu)化到更高，也很容易導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，因為上萬人萬一在同一時間，或者接近同一時間點了查詢某頁數(shù)據(jù)時，那系統(tǒng)就真崩潰了，分頁存取數(shù)據(jù)一定需要做到極致才可以。
6：需要進行數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化，有索引和沒索引的性能差距有時候會是100倍，大數(shù)據(jù)量時可能會有1000倍都有可能，數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化到極致了更容易得到運行順暢的信息管理系統(tǒng)。
7：嚴(yán)謹(jǐn)高效的數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理，由于高并發(fā)，并且有些單據(jù)是需要同時寫入多個表，需要保證數(shù)據(jù)庫的一致性，要么全部成功，要么全部失敗重新錄入數(shù)據(jù)，所以需要一個高效的數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理機制的配合。
8：所有的系統(tǒng)的操作日志、異常信息都需要完整的記錄下來，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生一些故障時，可以快速排查問題，對正確診斷系統(tǒng)發(fā)生的故障的原因做分析參考用。
9：需要經(jīng)常檢測系統(tǒng)的各項指標(biāo)、例如各服務(wù)器的內(nèi)存使用情況、CPU使用情況、網(wǎng)絡(luò)帶寬使用情況，高峰時的各個參數(shù)是什么情況、系統(tǒng)不繁忙時的情況等，若服務(wù)器快承受不了壓力了，就得馬上增加負(fù)載均衡的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠了需要增加等等，總不能等系統(tǒng)崩潰了再去做這些事情。
10：每個頁面的HTML、都進行優(yōu)化，若某個頁面多余發(fā)了100個字符的垃圾HTML代碼，那1萬人每天獲得100次，那得占用多少網(wǎng)絡(luò)帶寬，100×100×1萬個字符的多余HTML被網(wǎng)絡(luò)上傳輸了，要知道接入主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源是多么寶貴，費用是多么昂貴。
11：HTML、等都可以考慮用壓縮模式傳輸，那樣網(wǎng)絡(luò)傳輸效率會更高一些。
12：由于全國各地上萬人，會有各種各樣的人，這些人也未必全是好人，可能某些人心情不好，或者其他什么的，可能就會攻擊我們的軟件系統(tǒng)破壞數(shù)據(jù)，這些也可能是由于好奇心導(dǎo)致的，所以系統(tǒng)需要有嚴(yán)格的權(quán)限管理控制，不應(yīng)該進入的頁面絕對不能進入，不應(yīng)該看的數(shù)據(jù)絕對不讓看，不能操作的功能絕對不讓多操作，一方面防止沒必要的多余的麻煩，另一方面也可以減少系統(tǒng)被攻擊破壞的可能性。
面試Java開發(fā)時問到高并發(fā)怎么處理的，還有sql優(yōu)化有哪些辦法，有哪位大神知道啊，新手?。?/h3>
Java開發(fā)高并發(fā)的處理方法：
最基礎(chǔ)的地方做起，優(yōu)化我們寫的代晌搜碼，減少必要的資源浪費
避免頻繁的使用new對象，對于整個應(yīng)用只需要存在一個實例的類，我們可以使用單例模式。對于String連接操作，使用 StringBuffer或StringBuilder，對于工具類可以通過靜態(tài)方法來訪問。
避免使用錯誤的方式，盡量不用instanceof做條件判斷。使用java中效率高的類，比如ArrayList比Vector性能好。
圖片服務(wù)器分離
對于web服務(wù)器來說，圖片是最消耗資源的，于是我們有必要把圖片與頁面進行分離，我們把圖片放到獨立的圖片服務(wù)器。這樣的架構(gòu)可以降低提供頁面訪問請求的服務(wù)器系統(tǒng)壓力，并且可以保證系統(tǒng)不會因為圖片的問題而崩潰。在圖片服務(wù)器上氏肆，我們可以對不同的配置進行優(yōu)化。
緩存
具體接觸過的緩存機制是hibernate的緩存機制。為了避免每次都向數(shù)據(jù)庫中取得數(shù)據(jù)，我們把用戶常常訪問到的數(shù)據(jù)放到內(nèi)存中，甚至緩存十分大的時候我們可以把內(nèi)存中的緩存放到硬盤中。還有高級的分布式緩存數(shù)據(jù)庫使用，都可以殲謹(jǐn)轎增加系統(tǒng)的抗壓力。
分批傳送
在做某項目的時候，一次傳遞的參數(shù)太多，而且數(shù)據(jù)庫規(guī)定一次最多傳遞的參數(shù)最多是三萬條，當(dāng)時有五萬條記錄，那怎么傳送呢？最終是分批傳送，電梯里一次乘不下那么多的人，會報超重的bug，那就分批把人送上去。
還有一次在考試系統(tǒng)中，如果那么多的考試人員同時提交到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫的壓力增大，有時會被down掉，當(dāng)時采用的方法是使用ajax異步傳輸，沒有等待考生點擊提交按鈕的時候，就把考生的答案自動提交，這樣也避免了突然斷電考生前面做過的題出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。
DB優(yōu)化
在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的時候就要考慮到后期的維護，數(shù)據(jù)庫三范式是我們設(shè)計數(shù)據(jù)庫索要遵循的原則。
索引的建立：建立索引要適當(dāng)，如果一個表經(jīng)常用來被查詢，對于增加和修改很少被用到，我們就可以為這個表建立索引，因為對于增加和修改和刪除操作時，我們對索引的維護要大大超過索引給我們帶來的效率。
表字段的類型選擇要恰當(dāng)。包括字段的長度、類型等，要根據(jù)實際存儲的數(shù)據(jù)進行選擇，長度不要過長，否則會影響效率。
外鍵要慎用，因為主鍵代表這一張表，而外鍵代表一群表，對表之間進行了關(guān)聯(lián)，在刪除修改等需要我們關(guān)聯(lián)。
在數(shù)據(jù)庫操作上。 盡量使用prepareStatement，少用Statement，因為PrepareStatement是進行預(yù)編譯的。
connection設(shè)置為readOnly，Connection是對書庫連接，屬于重量級，我們使用即可。
連接池的使用，我們可以修改數(shù)據(jù)庫默認(rèn)的連接數(shù)。
高并發(fā)處理方法：1 同步處理 2 異步處理
sql優(yōu)化這個就有點多了，比如孫基盡量避免辯凱絕null字段了，避免臟數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)攜姿，這個很多的
高并發(fā)不是一局兩句就能說清楚的- – 他通過 模式 模型 方式 和架構(gòu) 來體現(xiàn)
你好：塵螞凳
我們公司解決高并發(fā)是用的消息物神并列來實現(xiàn)的！sql優(yōu)化～比如查詢幾個字段就寫派旅幾個字段避免使用*
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