摘要
数据库事务处理是确保数据一致性和完整性的关键机制，隔离级别与锁机制作为其核心组成部分，在并发控制中发挥着不可替代的作用。本研究聚焦于数据库事务处理中的隔离级别与锁机制，旨在深入剖析不同隔离级别下锁机制的实现原理及其对系统性能和数据一致性的影响。通过对主流关系型数据库管理系统（RDBMS）的隔离级别定义进行梳理，研究发现，较低隔离级别虽能提高系统吞吐量但可能引发脏读、不可重复读和幻读等数据不一致性问题；较高隔离级别则通过严格的加锁策略保障数据一致性却牺牲了部分并发性能。创新性地提出了一种基于动态调整锁粒度和持续时间的混合隔离机制，该机制能够在保证数据一致性的前提下有效提升系统并发处理能力。实验结果表明，所提出的混合隔离机制在典型应用场景中较传统固定隔离级别方案具有显著优势，为优化数据库事务处理提供了新的思路与方法。
关键词：数据库事务处理；隔离级别；锁机制；数据一致性；并发性能
Abstract
Database transaction is a key mechanism to ensure data consistency and integrity. Isolation level and lock mechanism, as its core components, play an irreplaceable role in concurrency control. This research focuses on the isolation level and locking mechanism in database transaction processing, aiming to deeply analyze the implementation principle of locking mechanism under different isolation levels and its impact on system performance and data consistency. Through sorting out the definition of isolation level of mainstream RDBMS, it is found that lower isolation level can improve system throughput but may cause data inconsistency problems such as dirty read, non-repeatable read and phantom read. Higher isolation levels ensure data consistency through strict locking policies at the expense of some concurrent performance. An innovative hybrid isolation mechanism based on dynamically adjusting lock granularity and duration is proposed, which can effectively improve the concurrent processing capability of the system on the premise of ensuring data consistency. The experimental results show that the proposed hybrid isolation mechanism has significant advantages over the traditional fixed isolation level scheme in typical application scenarios, and provides a new idea and method for optimizing database transaction processing.
Keywords：Database Transaction Processing; Isolation Levels; Locking Mechanism; Data Consistency; Concurrent Performance
目 录
摘要 I
Abstract II
一、绪论 1
(一) 数据库事务处理的研究背景与意义 1
(二) 隔离级别与锁机制的研究现状 1
二、隔离级别的理论基础与实现 2
(一) 隔离级别的定义与分类 2
(二) 不同隔离级别的实现机制 3
(三) 隔离级别对并发性能的影响 3
三、锁机制的原理与应用分析 4
(一) 锁的基本类型与特性 4
(二) 锁机制在事务中的作用 5
(三) 锁机制与隔离级别的关系 5
四、隔离级别与锁机制的优化策略 6
(一) 并发控制中的锁优化 6
(二) 提高隔离级别的方法探讨 7
(三) 实际应用中的优化案例分析 7
结 论 9
参考文献 10
