数据库工程师事务并发处理专项题库

数据库工程师事务并发处理专项题库一、单项选择题（每题2分，共20分）1.事务的ACID特性中，字母C代表什么？A.Consistency（一致性）B.Concurrency（并发性）C.Commitment（提交性）D.Cascade（级联）2.SQL标准定义的隔离级别中，能防止脏读但不能防止不可重复读的是？A.READUNCOMMITTEDB.READCOMMITTEDC.REPEATABLEREADD.SERIALIZABLE3.下列哪一项不是数据库并发操作可能引起的数据不一致问题？A.丢失更新B.脏读C.索引失效D.幻读4.两段锁协议（2PL）的主要作用是？A.消除死锁B.保证冲突可串行化C.避免级联回滚D.提高系统吞吐量5.在MySQLInnoDB的可重复读隔离级别下，普通SELECT语句默认采用的读方式是？A.当前读，加共享锁B.当前读，加排他锁C.快照读，基于MVCCD.先加共享锁后释放6.死锁产生的四个必要条件中，不包括以下哪一项？A.互斥条件B.请求并保持条件C.不可剥夺条件D.资源自动释放条件7.下列锁粒度中，范围最大的是？A.记录锁B.间隙锁C.页锁D.表锁8.按照SQL标准，能完全解决幻读问题的隔离级别是？A.READUNCOMMITTEDB.READCOMMITTEDC.REPEATABLEREADD.SERIALIZABLE9.悲观并发控制通常采用的核心机制是？A.时间戳排序B.锁C.快照隔离D.版本链10.在READUNCOMMITTED隔离级别下，可能出现的并发问题是？A.仅脏读B.仅不可重复读和幻读C.脏读、不可重复读、幻读均可能D.不会出现任何并发问题二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于事务ACID特性的有？A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性2.关于两段锁协议，以下说法正确的有？A.事务分为加锁阶段和解锁阶段B.可以保证冲突可串行化C.可以完全避免死锁D.严格两段锁协议可以避免级联回滚3.以下哪些属于数据库并发控制中常见的数据不一致现象？A.丢失更新B.脏读C.不可重复读D.幻读4.下列哪些操作或语句通常需要加排他锁（X锁）？A.SELECT...FORUPDATEB.INSERTC.UPDATED.普通SELECT（快照读）5.关于MVCC（多版本并发控制），以下说法正确的有？A.通过保存数据的历史版本来支持并发B.读操作通常不阻塞写操作C.写操作通常不阻塞读操作D.在任何隔离级别下都必须使用MVCC三、判断题（每题1分，共10分）1.事务的原子性是指事务中的操作要么全部执行，要么全部不执行。2.数据库隔离级别越高，系统并发性能越好。3.READCOMMITTED隔离级别允许事务读取其他事务未提交的数据。4.共享锁与共享锁之间是兼容的。5.意向锁主要用于提高行级锁与表级锁冲突检测的效率。6.一旦发生死锁，数据库系统只能通过重启数据库来解决。7.两段锁协议要求事务在执行前一次性申请所有需要的锁。8.可串行化调度一定是冲突可串行化的调度。9.锁的粒度越小，系统并发度通常越高，但加锁开销也越大。10.MySQLInnoDB存储引擎默认的事务隔离级别是REPEATABLEREAD。四、简答题（每题5分，共15分）1.简述事务的ACID特性。2.说明脏读、不可重复读和幻读之间的区别。3.什么是两段锁协议？它能够解决什么问题，又有哪些不足？五、案例分析题（每题20分，共40分）1.事务T1和T其中Ri(X)表示事务Ti读数据项X，W请回答：2.某银行转账系统执行以下两个事务并发运行：参考答案与解析一、单项选择题1.答案：A解析：ACID中A为Atomicity（原子性），C为Consistency（一致性），I为Isolation（隔离性），D为Durability（持久性）。2.答案：B解析：READCOMMITTED保证读取的数据均已提交，因此避免脏读；但同一事务两次读取同一行可能看到其他事务提交后的修改，出现不可重复读。3.答案：C4.答案：B解析：两段锁协议是保证调度冲突可串行化的充分条件，但本身不能消除死锁；严格两段锁协议才能避免级联回滚。5.答案：C解析：InnoDB的可重复读隔离级别下，普通SELECT使用MVCC快照读，不加锁，读不阻塞写、写不阻塞读。6.答案：D7.答案：D8.答案：D解析：SQL标准中只有SERIALIZABLE通过范围锁等方式完全避免幻读；MySQLInnoDB的RepeatableRead借助间隙锁也能较大程度上避免幻读，但标准语义以Serializable为准。9.答案：B10.答案：C二、多项选择题1.答案：ABCD解析：ACID为原子性、一致性、隔离性、持久性，全选。2.答案：ABD解析：2PL要求加锁与解锁分两个阶段，加锁阶段不能释放锁，解锁阶段不能申请新锁；它能保证冲突可串行化，但不能避免死锁。严格2PL要求事务提交后再释放所有写锁，因此可以避免级联回滚。3.答案：ABCD解析：四种均为典型并发异常：丢失更新、脏读、不可重复读、幻读。4.答案：ABC解析：INSERT、UPDATE、DELETE以及SELECT...FORUPDATE均为当前读写操作，通常需要加排他锁或类似排他锁；普通SELECT在InnoDB中默认是快照读，不加锁。5.答案：ABC解析：MVCC通过版本链保存数据历史版本，使读操作基于快照进行，从而读不阻塞写、写不阻塞读。但并非所有隔离级别都必须使用MVCC，例如Serializable可通过加锁实现；ReadUncommitted也未必依赖版本链。三、判断题1.答案：正确2.答案：错误3.答案：错误4.答案：正确5.答案：正确6.答案：错误解析：数据库系统可以选择回滚一个或多个牺牲事务来解除死锁，不必重启整个数据库。7.答案：错误解析：两段锁协议只要求加锁与解锁分两个阶段，加锁阶段不能释放锁，解锁阶段不能申请新锁，并不要求一次性申请全部锁。8.答案：错误解析：可串行化包含视图可串行化，冲突可串行化是可串行化的充分不必要条件；存在可串行化但不满足冲突可串行化的情况。9.答案：正确10.答案：正确四、简答题1.答案：原子性：事务内所有操作是不可分割的最小单元，要么全部执行，要么全部回滚；一致性：事务执行前后，数据库从一种一致状态变到另一种一致状态；隔离性：并发事务之间相互隔离，互不干扰；持久性：事务一旦提交，对数据库的修改是永久的，即使系统故障也不丢失。2.答案：脏读：一个事务读到了另一个事务尚未提交的数据；不可重复读：同一事务内多次读取同一行数据，由于其他事务修改并提交，导致读取结果不同；幻读：同一事务内按相同条件多次查询，其他事务插入了满足条件的新行或删除了已有行，导致结果集出现“幻影行”或缺失行。区别：脏读针对未提交数据，不可重复读针对行数据修改，幻读针对行集合变化。3.答案：两段锁协议将事务加锁、解锁分为两个阶段：加锁阶段只能申请锁，不能释放锁；解锁阶段只能释放锁，不能申请新锁。它能保证调度是冲突可串行化的。不足：不能防止死锁，且可能产生级联回滚，除非采用严格两段锁协议。五、案例分析题1.答案：$$S:R_1(A);W_1(A);R_2(A);W_2(A);R_1(B);R_2(B);W_1(B);W_2(B)$$(1)冲突操作对如下：•在A上：W1(A)与R2(A)冲突，且W1(A•在B上：R2(B)与W1(B)冲突，且R2(B(2)优先图包含边T1→T2和(3)该调度可能导致丢失更新和不可重复读等数据不一致问题。由于T1和T2对A、解析：(1)找出调度S中的冲突操作对；(6分)(2)画出调度S的事务优先图，并判断其是否冲突可串行化；(8分)(3)若不冲突可串行化，指出该调度可能导致的主要数据不一致问题；若可串行化，请给出等价串行调度。(6分)判断冲突可串行化的核心是构造优先图：将每个事务作为节点，若两个事务对同一数据项存在先读后写、先写后读或先写后写的冲突，则按发生顺序画有向边；若图中无环，则调度冲突可串行化，否则不可串行化。本题中T1先写A，T2后读A，产生T1→T2；而T2先读B2.-T1：从账户A转100元至账户B；-T当前数据库隔离级别为READUNCOMMITTED。请回答：(1)指出在READUNCOMMITTED下，T2(2)若将隔离级别调整为REPEATABLEREAD且存储引擎为InnoDB，试说明普通SELECT与SELECT...FORUPDATE在该隔离级别下的读特性差异；(6分)(3)为保证T1与T2.答案：(1)READUNCOMMITTED允许脏读、不可重复读和幻读。T2在T1未提交时可能读取到T1修改后的A、B余额，产生脏读；如果T1回滚，(2)在InnoDB的REPEATABLEREAD隔离级别下，普通SELECT使用MVCC快照读，读取事务开始时的数据版本，不加锁，读不阻塞写、写不阻塞读；SELECT...FORUPDATE使用当前读并加排他锁，读取最新已提交版本并锁住扫描到的行，可能阻塞其他事务对这些行的修改，通常还会加间隙锁以防止幻读。(3)方案一：将T2的统计查询设置为在REPEATABLEREAD隔离级别下使用快照读，保证其读取到事务开始时刻的一致数据；或使用SERIALIZABLE隔离级别，通过范围锁避免幻读。方案二：在T1转账前使用SELECT...FORUPDATE锁定账户