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法律研究DBMS中序列和非序列排程計算
簡介
在資料庫管理系統（DBMS）中，排程程式負責管理併發事務的執行。排程程式使用排程（即DBMS必須執行的一系列操作）來確保系統保持一致狀態，並且併發事務不會相互干擾。排程有兩種型別：序列排程和非序列排程。在本文中，我們將討論DBMS中這兩種型別排程的計算。
序列排程
序列排程是指所有事務都按順序一個接一個執行，沒有任何併發執行的排程。換句話說，序列排程是在單執行緒環境中執行事務的排程。序列排程的計算很簡單，因為不需要考慮事務的執行順序。
使用序列排程的一個優點是易於理解和推理。由於沒有併發執行，因此很容易瞭解系統狀態如何在事務執行時發生變化。但是，如果存在許多可以併發執行的事務，則序列排程會導致效能下降。
示例
以下是在SQL中序列排程的示例：
BEGIN; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_number = 'A123'; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_number = 'B456'; COMMIT;
這裡我們進行兩次更新操作，一次是將賬戶“A123”的餘額減少100，另一次是將賬戶“B456”的餘額增加100，在一個事務中完成，這稱為借貸事務，其中一個賬戶的餘額記入貸方，另一個賬戶的餘額記入借方。
非序列排程
非序列排程是指事務併發執行的排程。換句話說，非序列排程是在多執行緒環境中執行事務的排程。非序列排程的計算比序列排程更復雜，因為我們必須考慮事務的執行順序。
使用非序列排程的一個優點是它可以提高效能，因為事務可以併發執行。但是，非序列排程可能更難以理解和推理，因為在事務併發執行時，很難看到系統狀態是如何變化的。
值得一提的是，在計算非序列排程時，務必確保排程是可序列化的，這意味著它等效於序列排程。如果排程保留了事務的隔離性，即每個事務都像系統中唯一的交易一樣執行，則該排程被認為是可序列化的。
示例
以下是在SQL中非序列排程的示例：
BEGIN TRANSACTION; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_number = 'A123'; COMMIT TRANSACTION; BEGIN TRANSACTION; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_number = 'B456'; COMMIT TRANSACTION;
這裡我們在兩個不同的事務中進行兩次更新操作，一次是將賬戶“A123”的餘額減少100，另一次是將賬戶“B456”的餘額增加100。
DBMS中序列和非序列排程計算
在DBMS中，排程程式負責管理併發事務的執行。排程程式使用排程來確保系統保持一致狀態，並且併發事務不會相互干擾。
序列排程的計算很簡單，因為不需要考慮事務的執行順序。但是，如果存在許多可以併發執行的事務，則序列排程會導致效能下降。另一方面，非序列排程可以提高效能，因為事務可以併發執行。但是，理解和推理非序列排程可能很困難，因為在事務併發執行時，很難看到系統狀態是如何變化的。
值得注意的是，在計算非序列排程時，務必確保排程是可序列化的，這意味著它等效於序列排程。如果排程保留了事務的隔離性，即每個事務都像系統中唯一的交易一樣執行，則該排程被認為是可序列化的。這可以透過各種併發控制技術來實現，例如鎖定、時間戳排序和多版本併發控制。
需要注意的事項
死鎖 - 死鎖是事務併發執行時可能發生的常見問題。當兩個或多個事務等待彼此釋放所需的資源時，就會發生死鎖。為了避免死鎖，DBMS可以使用各種技術，例如鎖順序和基於超時的協議。
隔離級別 - 隔離級別定義了DBMS隔離事務的程度。不同的隔離級別（如READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE）會對排程的計算產生重大影響。較高的隔離級別會增加事務之間發生衝突的可能性，但也增加了保持資料一致性的可能性。
兩階段鎖定 - 兩階段鎖定是一種用於確保排程可序列化的併發控制技術。兩階段鎖定要求事務在兩個階段獲取和釋放資料項上的鎖：擴充套件階段和收縮階段。在擴充套件階段，事務獲取它需要訪問的資料項上的鎖。在收縮階段，事務釋放它不再需要的資料項上的鎖。
回滾和恢復 - 回滾和恢復是在DBMS中處理錯誤和故障的重要機制。當事務失敗時，必須將其回滾，以使其不會使系統處於不一致狀態。恢復機制（如預寫日誌和延遲更新技術）用於確保事務可以回滾，並且系統可以恢復到一致狀態。
結論
總之，瞭解DBMS中序列和非序列排程的計算對於設計高效可靠的資料庫系統至關重要。必須根據系統的特定需求選擇合適的排程，並確保非序列排程是可序列化的，以保留事務的隔離性。
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