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第五天-《企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)模式》-并發(fā)

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摘要：離線并發(fā)多個數(shù)據(jù)庫事務(wù)中支持多線程的各種應(yīng)用服務(wù)器并發(fā)問題丟失更新同時編輯文件，相繼保存，最終丟失先保存者更新的內(nèi)容不一致性讀取期間，數(shù)據(jù)有更新執(zhí)行語境從與外界交互角度看的個語境請求對應(yīng)于軟件工作的外部環(huán)境發(fā)出的單個調(diào)用，處理請求的軟件會決

離線并發(fā)：多個數(shù)據(jù)庫事務(wù)中支持多線程的各種應(yīng)用服務(wù)器

1. 并發(fā)問題： 1）丟失更新（同時編輯文件，相繼保存，最終丟失先保存者更新的內(nèi)容） 2）不一致性（讀取期間，數(shù)據(jù)有更新） 2. 執(zhí)行語境： 1）從與外界交互角度看的2個語境：

請求：

對應(yīng)于軟件工作的外部環(huán)境發(fā)出的單個調(diào)用，處理請求的軟件會決定是否返回一個應(yīng)答（過程大部分是在服務(wù)器端進行，而客戶端則假設(shè)為在等待應(yīng)答）

會話：

客戶端和服務(wù)器端之間一次長時間的交互

2）操作系統(tǒng)的2個語境： 進程：

重量級的執(zhí)行語境，將其正在處理的內(nèi)部數(shù)據(jù)域外部隔離開（有效隔離，減少沖突，但需要消耗很多資源）

線程：

輕量級的執(zhí)行語境，一個多帶帶的進程里可以存在多個線程（可以充分利用資源，但易導(dǎo)致并發(fā)問題）

3. 隔離與不變性：

企業(yè)應(yīng)用2個解決方案：

1）隔離： 方案1：

劃分?jǐn)?shù)據(jù)，使得每一個片數(shù)據(jù)都只能被一個執(zhí)行單元訪問（操作系統(tǒng)為每個進程多帶帶分配一片內(nèi)存，并且只有這個進程可以對這片內(nèi)存進行讀寫操作）

方案2：

文件鎖，一個人打開文件，其他人再無法打開或者只打開該文件只讀拷貝并且不能修改（好的并發(fā)設(shè)計應(yīng)該是：找到各種創(chuàng)建隔離區(qū)的辦法，并且保證在每個隔離區(qū)里能夠完成盡可能多的任務(wù)）

2）不變性： 方案1：

識別哪些是不變的數(shù)據(jù)（只有在共享數(shù)據(jù)可以修改的情況下，并發(fā)問題才會出現(xiàn)），不用考慮這些數(shù)據(jù)的并發(fā)問題二廣泛地共享它們

方案2：

把那些只讀取數(shù)據(jù)的程序分開，讓他們只是用拷貝的數(shù)據(jù)源

4. 樂觀并發(fā)控制盒悲觀并發(fā)控制： 1）2種鎖： 樂觀鎖：

關(guān)于沖突檢測的（僅當(dāng)提交更新時才檢查沖突）

優(yōu)點：并發(fā)性高，限制較少，使用起來比較自由

缺點：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，難以自動合并，并且使用者難以發(fā)現(xiàn)差別時，只能丟棄原有數(shù)據(jù)，從頭開始更新

悲觀鎖：

關(guān)于沖突避免的（只要有人已是用當(dāng)前數(shù)據(jù)或者文件，拒絕其他人使用當(dāng)前數(shù)據(jù)或文件）

優(yōu)點：減少并發(fā)程度

缺點：用戶體驗差

兩種策略選擇標(biāo)準(zhǔn)：沖突的頻率與嚴(yán)重性（沖突少或者沖突后果不嚴(yán)重時，選擇樂觀鎖；否則選擇悲觀鎖）

2）避免不一致性： a. 檢測不一致讀：
悲觀策略：

通過讀加鎖（read lock，共享鎖）和寫加鎖（write lock，排他鎖），可以一次多個人對同一份數(shù)據(jù)加只讀鎖，但只要有人得到一個只讀鎖，其他人就都無法得到寫鎖；一旦有人得到一個寫鎖，其他人都不能得到兩種所中任意一種

樂觀策略：

基于數(shù)據(jù)的某種版本標(biāo)識（時間戳或者順序計數(shù)器），核對將要更新數(shù)據(jù)的版本標(biāo)識和共享數(shù)據(jù)的版本標(biāo)識，如果兩者一樣，系統(tǒng)允許更新數(shù)據(jù)并更新共享數(shù)據(jù)的版本標(biāo)識

b. 時序讀：

每次讀取數(shù)據(jù)時都是用某種時間戳或其他不變的標(biāo)簽作為約束條件，數(shù)據(jù)庫根據(jù)時間或者標(biāo)簽返回數(shù)據(jù)（源代碼控軟件可以用，但數(shù)據(jù)庫比較困難并且代價昂貴）

3）死鎖：

處理死鎖的方法：

a. 用軟件來檢測死鎖的發(fā)生，選擇一個犧牲者，放棄他的工作和他所加的鎖；

b. 給每個鎖都加上時間限制，一旦達(dá)到時間限制，所加的鎖就會失效，工作就會丟失；

防止死鎖的方法：

強制人們在開始工作時就獲得所有可能需要的鎖，在此之后就不再允許得到更多的鎖；

可以硬性規(guī)定每個人獲得鎖的順序（如按姓名字母順序）

5. 事務(wù)： 1）ACID：

原子性、一致性、隔離性、持久性

2）事務(wù)資源：

定義：可以進行事務(wù)處理的任何事物

事務(wù)控制方法：

保證事務(wù)盡可能短（盡可能不讓事務(wù)跨越多個請求，跨越多個請求的事務(wù)稱為長事務(wù)）；

盡可能晚打開事務(wù)

3）減少事務(wù)隔離以提高靈活性： SQL的4種隔離級別：

可串行化的、可重復(fù)讀、讀已提交、讀未提交

不必給所有的事務(wù)設(shè)置相同的隔離級別，而應(yīng)該仔細(xì)觀察每個事務(wù)并根據(jù)每個事務(wù)具體情況來決定如何權(quán)衡靈活性與正確性

4）業(yè)務(wù)事務(wù)和系統(tǒng)事務(wù)： 系統(tǒng)事務(wù)：

由關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和事務(wù)監(jiān)視器所支持的事務(wù) （一般不用干預(yù)）

業(yè)務(wù)事務(wù)：

簡單辦法：在單個系統(tǒng)事務(wù)中執(zhí)行完整的業(yè)務(wù)事務(wù)（產(chǎn)生長系統(tǒng)事務(wù)）；

復(fù)雜的，采用離線并發(fā)（通過工作單元來保存更新數(shù)據(jù)）

6. 離線并發(fā)控制的模式：

樂觀離線鎖、悲觀離線鎖

7. 應(yīng)用服務(wù)器并發(fā)：

每會話一線程 VS 每會話一進程：線程節(jié)省資源，但創(chuàng)建和進入隔離區(qū)很重要

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