并發控制機制英文解釋翻譯、并發控制機制的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 concurrency control mechanism

分詞翻譯：

并發控制的英語翻譯：

【計】 concurrency control

機制的英語翻譯：

machine-made; mechanism
【機】 machining

專業解析

并發控制機制（Concurrency Control Mechanism）是數據庫管理系統（DBMS）和多線程編程中的核心技術，用于确保當多個操作（如事務或線程）同時訪問和修改共享數據時，系統仍能維持數據的一緻性（Consistency）和正确性（Correctness），同時保證操作的隔離性（Isolation）。其核心目标是協調并發訪問，防止出現數據競争（Data Race）、髒讀（Dirty Read）、不可重複讀（Non-repeatable Read）、幻讀（Phantom Read）以及更新丢失（Lost Update）等問題。

核心含義與技術要點

定義與目标 (Definition & Objectives):
- 漢義： “并發”指多個操作同時發生；“控制機制”指管理、協調這些操作的方法和規則。因此，“并發控制機制”即指管理多個同時進行的操作對共享資源（主要是數據）的訪問和修改，以确保最終結果正确、數據完整的一套系統化方法。
- 英義： A set of protocols and techniques used in database systems and programming to manage simultaneous operations (transactions/threads) accessing shared data, ensuring that the execution results are correct and data integrity is preserved, as if the operations were executed sequentially in some order (serializability).
核心問題 (The Core Problem):
- 當多個事務/線程不受控制地并發讀寫同一數據項時，可能導緻：
  - 髒讀 (Dirty Read): 讀取到另一個未提交事務修改的數據。
  - 不可重複讀 (Non-repeatable Read): 同一事務内兩次讀取同一數據得到不同結果（因中間被其他事務修改）。
  - 幻讀 (Phantom Read): 同一事務内兩次執行相同範圍的查詢，得到不同的行集合（因中間有其他事務插入或删除了行）。
  - 更新丢失 (Lost Update): 兩個事務都讀取同一數據并基于該值更新，後提交的事務覆蓋了先提交事務的更新，導緻先提交事務的更新“丢失”。
- 并發控制機制旨在解決這些問題，保證事務的 ACID 屬性（特别是隔離性 Isolation）。
主要實現技術 (Key Implementation Techniques):
- 鎖機制 (Locking): 最常用的方法。事務在訪問數據項前必須先獲得相應的鎖（如讀鎖/共享鎖，寫鎖/排他鎖）。通過鎖的相容性規則和鎖協議（如兩階段鎖協議 Two-Phase Locking Protocol - 2PL）來控制并發訪問順序。鎖機制可能導緻死鎖（Deadlock）。
  - 來源參考： Silberschatz, A., Korth, H. F., & Sudarshan, S. (2010). Database System Concepts (6th ed.). McGraw-Hill. Chapter 15: Concurrency Control. (ISBN 978-0073523323) [經典數據庫教材，詳細闡述鎖機制和協議]
- 多版本并發控制 (Multi-Version Concurrency Control - MVCC): 現代數據庫（如 PostgreSQL, Oracle, MySQL InnoDB）廣泛采用。它為數據項維護多個曆史版本。讀操作訪問一個特定時間點的快照（Snapshot），不會被同時進行的寫操作阻塞；寫操作創建新版本。通過版本號或時間戳管理讀寫的可見性，有效避免了讀-寫沖突，提高了讀操作的并發度。
  - 來源參考： Bernstein, P. A., & Goodman, N. (1983). Multiversion Concurrency Control—Theory and Algorithms. ACM Transactions on Database Systems (TODS), 8(4), 465–483. https://doi.org/10.1145/319996.319998 [MVCC 的經典理論論文]
  - 來源參考： PostgreSQL Documentation: Chapter 13. Concurrency Control. https://www.postgresql.org/docs/current/mvcc.html [實際數據庫系統 MVCC 實現的權威文檔]
- 時間戳排序 (Timestamp Ordering - TO): 為每個事務分配唯一的時間戳。系統根據時間戳順序決定事務操作的執行順序（讀或寫）。如果某個操作違反了時間戳順序（如較晚時間戳的事務試圖讀一個已被較早時間戳事務覆蓋的值），則該操作可能被拒絕或事務被中止。
- 樂觀并發控制 (Optimistic Concurrency Control - OCC): 假設沖突很少發生。事務的執行分為三個階段：讀階段（讀取數據并計算修改）、驗證階段（檢查沖突）、寫階段（提交修改）。如果在驗證階段發現沖突（其他事務已修改了本事務讀取的數據），則中止并重啟事務。適用于沖突率低的環境。
  - 來源參考： Kung, H. T., & Robinson, J. T. (1981). On Optimistic Methods for Concurrency Control. ACM Transactions on Database Systems (TODS), 6(2), 213–226. https://doi.org/10.1145/319566.319567 [樂觀并發控制的奠基性論文]
應用場景 (Application Contexts):
- 數據庫管理系統 (DBMS): 核心功能，确保事務的 ACID 屬性，特别是隔離性 (I)。
- 操作系統 (OS): 管理進程/線程對共享内存、文件等資源的并發訪問。
- 分布式系統 (Distributed Systems): 在多個節點間協調并發訪問，更為複雜。
- 多線程編程 (Multithreaded Programming): 使用鎖（互斥鎖 Mutex、讀寫鎖 ReadWriteLock）、信號量 (Semaphore)、原子操作 (Atomic Operations) 等機制控制線程對共享數據的訪問。

并發控制機制是協調并行操作訪問共享數據的關鍵基礎設施。它通過鎖、MVCC、時間戳排序、樂觀控制等技術，在最大化系統吞吐量和并發度的同時，保障了數據的正确性和一緻性，是構建可靠、高效的信息系統（尤其是數據庫）不可或缺的組成部分。

網絡擴展解釋

并發控制機制是數據庫和多線程系統中用于管理多個操作同時訪問共享資源的核心技術，旨在保障數據一緻性、事務隔離性和系統高效性。以下是主要實現方式及原理：

鎖機制
- 共享鎖（S鎖）：允許多事務并發讀取同一數據，但禁止寫入。
- 排他鎖（X鎖）：事務修改數據時獨占訪問權，阻止其他讀寫操作。
  特點：可能引發死鎖，需配合兩階段鎖協議（2PL）使用。
時間戳排序
為每個事務分配唯一時間戳，通過比較時間戳決定操作執行順序。若後發生的事務試圖訪問已被修改的數據，系統将強制中止或回滾該事務。
多版本并發控制（MVCC）
通過維護數據的曆史版本實現：
- 讀操作訪問舊版本
- 寫操作生成新版本
- 自動清理過期版本
  優勢：讀寫互不阻塞，PostgreSQL和InnoDB引擎均采用此技術。
樂觀并發控制
假設事務沖突概率低，分為三階段：
- 讀取階段：自由訪問數據
- 驗證階段：提交前檢查沖突
- 寫入階段：無沖突則提交
  適用場景：低沖突環境如文檔數據庫。

技術選型考量：高并發讀寫場景傾向MVCC，強一緻性需求系統多采用鎖機制，分布式系統常結合向量時鐘等擴展方案。實際應用中，MySQL通過間隙鎖防止幻讀，ZooKeeper采用樂觀鎖版本號校驗，都是典型實踐案例。