同時実行制御とは何か？
同時実行制御 (Concurrency Control) とは、複数のプロセスやスレッドが同時にデータにアクセスする際に、データの整合性や一貫性を保つための技術や機構を指します。
同時実行制御は、データベース管理システム (DBMS)、オペレーティングシステム、分散システムなどで広く利用されており、並行処理のパフォーマンス向上とデータの安全性確保を目的としています。
この分野の開発と研究は、主に1970年代から進められ、現代の情報技術の基盤を成しています。
同時実行制御の背景と必要性
1. データ一貫性の確保
ユーザーが大量のデータを同時に操作する環境では、データの一貫性が重要です。
一貫性を欠くと、たとえば金融取引において、同じ資金が二重に振り込まれたり、引き出されたりする恐れがあります。
同時実行制御は、こうした矛盾を防ぐ役割を果たします。
2. 競合（Race Conditions）
複数のプロセスが同一のリソースに同時にアクセスする場合、競合が発生することがあります。
たとえば、二つのプロセスが同じデータベース行を同時に更新しようとすれば、最終的なデータがどのプロセスによるものかが不確定になります。
同時実行制御は、こうした競合を防ぎ、データが確実に更新されるようにするための機構です。
同時実行制御の方式
1. ロック機構 (Locking Mechanism)
ロック機構は、プロセスやトランザクションがデータにアクセスする際に、そのデータを「ロック」することで、他のプロセスからのアクセスを制限する方法です。
ロックは排他的ロック（Exclusive Lock）と共有ロック（Shared Lock）の二種類に分類されます。
排他的ロックは、一つのプロセスがデータを更新中であると他のプロセスのアクセスを完全に遮断するのに対し、共有ロックは複数のプロセスがデータを読み取ることを許可します。
2. タイムスタンプ順序 (Timestamp Ordering)
タイムスタンプ順序法は、各トランザクションにタイムスタンプを割り当て、そのタイムスタンプ順にトランザクションを処理する方法です。
この方法により、競合が発生した場合でも、タイムスタンプに基づいて順序を決定し、一貫性を保ちます。
タイムスタンプ順序法は、ロック機構に比べてデッドロックの発生が少ないという利点があります。
3. 楽観的同時実行制御 (Optimistic Concurrency Control)
楽観的同時実行制御は、データの競合が稀であると仮定し、最初はトランザクションを制限なしに実行します。
トランザクション終了時にデータの整合性をチェックし、競合が見つかった場合はそのトランザクションをロールバックして再試行します。
この方法は、競合の発生率が低い環境では高効率です。
4. 多版同時実行制御 (Multi-Version Concurrency Control, MVCC)
多版同時実行制御は、一つのデータに対して複数のバージョンを保持し、トランザクションが読み取る際には特定のバージョンを参照する方法です。
この方法により、読み取り専用のトランザクションが書き込みトランザクションによるブロッキングを受けることなく、過去の一貫性のあるスナップショットを参照できます。
根拠と理論的背景
1. 一貫性とACID特性
データベースのトランザクションは、ACID特性（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）を満たす必要があります。
特にIsolation（独立性）は、トランザクション間の干渉を防ぐために同時実行制御が不可欠であることを示しています。
トランザクションの独立性を保証することにより、データの一貫性が保たれます。
2. スケジューリング理論
データベースのスケジューリング理論は、同時実行制御の基盤となる理論の一つです。
スケジューリング理論に基づくと、適切なスケジュールを設計することで、データの一貫性を保ちながら効率的な並行処理が可能となります。
3. データ整合性の確保
分散データベースや大規模なデータ処理システムにおいて、データの整合性を確保することは極めて重要です。
分散システムでは、データの一貫性を保つために同時実行制御が必要不可欠です。
これにより、データの矛盾や不整合を防止できます。
実際の応用例
データベース管理システム (DBMS)
DBMSでは、トランザクションの管理を通じて同時実行制御が行われます。
例えば、MySQLやPostgreSQLではMVCCが採用されており、効率的に並行処理を実現しつつデータの整合性を保っています。
オペレーティングシステム
オペレーティングシステムでは、プロセス間でのリソースの競合を防ぐためにロック機構が使用されています。
また、スケジューラがプロセスの実行順序を決定し、競合を避けるようにしています。
分散システム
Apache CassandraやGoogle Spannerなどの分散データベースシステムは、分散環境での同時実行制御を実現するために様々な技術を採用しています。
これにより、分散環境でもデータの一貫性と整合性が確保されています。
結論
同時実行制御は、現代の情報技術において欠かせない重要な要素です。
データベース、オペレーティングシステム、分散システムなど、さまざまな応用分野で活用されており、データの整合性と一貫性を保つための多様な手法が存在します。
ロック機構、タイムスタンプ順序、楽観的同時実行制御、多版同時実行制御などの技術が統合的に活用され、効率的な並行処理とデータの一貫性の維持が実現されています。
この分野の研究と開発は今後も進展し続け、より高度な同時実行制御の技術が登場することが期待されています。
同時実行制御の必要性はなぜか？
同時実行制御（Concurrency Control）は、情報技術やデータベース管理システム (DBMS) の分野で非常に重要な概念です。
同時実行制御がなぜ必要なのか、そしてその根拠について詳細に説明していきます。
1. 同時実行制御の必要性
同時実行制御の必要性は、主に複数のトランザクションが同時にデータベースを操作する際に発生する問題を解消するためにあります。
これらの問題は、データの一貫性、整合性、及び分離性に関わるもので、これらを確保するために同時実行制御は重要です。
1.1 データの一貫性 (Consistency)
データベースは、ある一連の操作が行われた結果として、その状態が勝手に矛盾してはならないという要求があります。
一貫性を保つためには、データベースの整合性制約を常に満たす必要があります。
しかし、複数のトランザクションが同時に実行されると、お互いに影響を与え合う可能性があります。
例えば、銀行の口座間での送金操作が同時に行われる場合、不適切な更新が行われると、送金元口座と送金先口座の整合性が崩れる可能性があります。
1.2 データの整合性 (Integrity)
データの整合性とは、データがその期待された形式や内容を常に維持していることを指します。
複数のトランザクションが同時にデータベースを操作することで、整合性が失われる可能性があります。
例えば、あるテーブルへの更新操作と削除操作が競合した場合、削除操作が完了する前に更新操作が発生することで、不完全なデータが存在してしまうことがあります。
1.3 分離性 (Isolation)
データベースのACID特性 (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) の中で分離性は、トランザクションが他のトランザクションから独立して見えるようにすることです。
これは、あるトランザクションが完了するまで、他のトランザクションがその影響を一切受けないことを意味します。
分離性を保持することで、結果として見えるデータが一貫しており、ユーザーは他のユーザーの操作を意識せずに作業できるようになります。
2. 同時実行制御の問題と技法
ここで考慮すべき主要な問題と、それに対処するための技法を説明します。
2.1 デッドロック (Deadlock)
デッドロックは、トランザクション同士が互いに必要とするリソースを持ち、それを解放しないために永久に待ち続けてしまう状態です。
これを解決するためには、デッドロックを予測し回避する技法（例 タイムアウト）や、発生したデッドロックを解消する技法（例 ロールバックの実行）があります。
2.2 スターベーション (Starvation)
スターベーションは、あるトランザクションがリソースにアクセスできず、長時間待ち続けなければならない状態を指します。
この問題を解決するためには、公平なリソース配分の技法（例 フェアスケジューリング）を導入することが重要です。
2.3 レースコンディション (Race Condition)
レースコンディションは、複数のトランザクションが並行して実行されることで、結果が意図しないものになることを指します。
コンカレントな操作の順序によって、データベースの状態が変わる可能性があります。
これを防ぐためには、適切なロック機構を用意することや、トランザクションのシリアライズ性を保証することが重要です。
3. 同時実行制御の技法
3.1 ロック制御 (Locking)
ロックとは、トランザクションが特定のリソースに排他アクセスを得るための手段です。
ロックは共有ロック（Shared Lock）と専有ロック（Exclusive Lock）に分けられ、共有ロックは複数のトランザクションが同時に読み取り操作を行うことを許可し、専有ロックはそのリソースへの他のすべての操作を禁止します。
3.2 タイムスタンプ制御 (Timestamp Ordering)
タイムスタンプ制御は、各トランザクションに時間スタンプを割り当て、それに基づいて並行実行を管理する方法です。
この方法では、古いトランザクションが新しいトランザクションに対して優先権を持ち、タイムスタンプに基づいて競合を解決します。
3.3 楽観的制御 (Optimistic Concurrency Control)
楽観的制御では、トランザクションが競合するデータを更新する可能性が低いと仮定し、検証フェーズで競合が発生したかどうかを確認します。
検証フェーズで競合が検出された場合、そのトランザクションをロールバックし再実行します。
この方法は、主に競合が少ない環境で有効です。
3.4 多バージョン制御 (Multiversion Concurrency Control, MVCC)
MVCCでは、異なるトランザクションが同時に異なるバージョンのデータを操作できるようにします。
これにより、読取り操作と書込み操作が競合することなく並行実行され、一貫性と分離性を保ちながらトランザクションを高速に実行できます。
4. 同時実行制御の実例と応用
4.1 データベースシステム
大規模なデータベースシステムでは、同時に大量のユーザーがクエリを実行し、データを挿入・更新・削除することがあります。
このような環境では、同時実行制御が適切に設計されていないと、データの一貫性や整合性が失われるリスクが高まります。
4.2 分散システム
分散システムでは、物理的に離れた場所に存在する複数のノードが協力してタスクを実行します。
このようなシステムでは、ノード間でデータを同期する必要があり、同時実行制御は非常に重要です。
4.3 複数プロセッサ・マルチスレッドアプリケーション
複数プロセッサやマルチスレッドを利用するアプリケーションでも、同時に実行される複数のスレッドやプロセスが同じデータにアクセス・更新する場合があります。
これを適切に管理しなければ、レースコンディションやデッドロックなどの問題が発生する可能性があります。
まとめ
同時実行制御は、複数のトランザクションが同時にデータベースを操作する際に発生する問題を解決するために必要です。
データの一貫性、整合性、及び分離性を保つために、さまざまな技法が提案されています。
これにより、現代の複雑なデータベースシステムや分散アプリケーションにおいて、一貫性と効率性を持続することが可能になります。
同時実行制御の主な技術とは？
同時実行制御（Concurrency Control）は、データベースシステムやマルチスレッドプログラミングなどで、複数のプロセスやスレッドが同時にデータにアクセスまたは変更しようとする際に、一貫性と正確性を確保するための技術です。
この技術は、データ破損を防ぎ、システムの信頼性と整合性を維持するために不可欠です。
同時実行制御の主な技術とその背景や根拠について、以下に詳細に説明します。
同時実行制御の主な技術
同時実行制御の主要な技術には、ロック機構、時間スタンプ順序制御、楽観的並行制御（OCC）、および多バージョン型並行制御（MVCC）があります。
それぞれの技術について詳しく見ていきましょう。
1. ロック機構（Locking Mechanism）
ロック機構は最も古典的で広く使用されている同時実行制御技術です。
データベースシステムで複数のトランザクションが同じデータに同時にアクセスする際に、一貫性を確保するためにロックを使用します。
ロック機構には主に以下の2種類があります。
専有ロック（Exclusive Lock, X-lock） あるトランザクションが専有ロックを取得すると、そのトランザクションがロックされているデータに対して排他的にアクセスできます。
つまり、他のトランザクションはロックが解除されるまでそのデータにアクセスできません。
共有ロック（Shared Lock, S-lock） 共有ロックは複数のトランザクションが同時にデータを読み取ることを許可しますが、データの更新は許可しません。
共有ロックは読み取り専用の操作に使用され、他の共有ロックとは共存できますが、専有ロックと競合します。
根拠
ロック機構はトランザクションの整合性と一貫性を保つために非常に信頼性があります。
例えば、デッドロックや競合条件を防ぐための技術（例 二相ロックプロトコル）が確立されており、実装が容易です。
また、多くの商業用データベースシステム（例 MySQL、PostgreSQL）がロック機構を基本とした並行制御を採用しています。
2. 時間スタンプ順序制御（Timestamp Ordering）
時間スタンプ順序制御は、各トランザクションにタイムスタンプを割り当て、その順序に基づいて操作を制御する方法です。
各データ項目に対して、最新の読み込みと書き込みを行ったトランザクションのタイムスタンプを記録します。
それに基づいて、データの読み込みや書き込みが時間的に矛盾しないように管理します。
根拠
時間スタンプ順序制御は直感的であり、特にトランザクションの順序を明確にすることが求められるシステムで有用です。
理論的には、Thomas’s Write Ruleなどの原則が適用されることで、不要な衝突を減少させることが期待できます。
3. 楽観的並行制御（Optimistic Concurrency Control, OCC）
楽観的並行制御は、トランザクションがデータの競合が起きないと楽観的に仮定して進行し、最後に競合がないかを検証する方法です。
一般的に、以下の3フェーズで構成されます。
リードフェーズ データ読み取りおよびローカルコピーの作成。
検証フェーズ トランザクション終了時に、他のトランザクションと競合しないことを確認。
書き込みフェーズ 競合がないと確認された場合に、ローカルコピーをコミットし、正式にデータベースに反映。
根拠
OCCは、特にトランザクションの競合が低いシステムでパフォーマンスが高いです。
多くの読み取り操作に対して、ロック機構のオーバーヘッドを避けることができます。
競合の検証はコミット時に一度行うため、小さなトランザクション単位での効率が良いとされています。
4. 多バージョン型並行制御（Multiversion Concurrency Control, MVCC）
多バージョン型並行制御は、データの複数のバージョンを保持し、読み取り操作が常に「スナップショット」を取得する形で行われる方法です。
これにより、トランザクションがデータの一貫性を保ったまま同時に進行できます。
根拠
MVCCはOracleやPostgreSQLなどの多くのデータベースシステムで採用されています。
これにより、読み取り専用のトランザクションは書き込みトランザクションと競合せずに進行できます。
また、歴史的データを容易に取得できるため、データの再生や一貫性の検証にも有用です。
結論
同時実行制御は、複数のトランザクションがデータベースに同時にアクセスする際に一貫性と整合性を維持するための重要な技術です。
主に使用される技術としては、ロック機構、時間スタンプ順序制御、楽観的並行制御、および多バージョン型並行制御があります。
それぞれの技術には特有の利点と適用シナリオがあり、それに基づいて選択されます。
ロック機構はその信頼性と商業用データベースでの広範な利用から、時間スタンプ順序制御はシンプルさと理論的根拠から、楽観的並行制御はロックオーバーヘッドの削減と競合が少ない場合の効率から、多バージョン型並行制御は読み取り専用トランザクションと書き込みトランザクションの競合を回避する点から、それぞれ注目されています。
これらの技術を適切に選択して実装することで、複雑な同時実行アクセスによるデータの一貫性と正確性を維持することができます。
デッドロックを防ぐ方法は？
デッドロックとは、複数のプロセスが互いに資源を占有し、その資源の解放を待っている状況で、一切のプロセスが進行できなくなる状態を指します。
デッドロックはコンピュータシステムやデータベースシステムにおいて、システムの性能低下や停止の原因となる重大な問題です。
デッドロックを防ぐためには、いくつかの方法があります。
それらの方法について詳しく説明し、それぞれの根拠を示します。
1. 確率的な方法 デッドロック防止の基本概念
デッドロック防止は、システムがデッドロックを回避するために、事前に特定の条件が満たされないようにする方法です。
フォーマルには、デッドロックの4つの必要条件のいずれかを防止・排除することに基づきます。
これらの条件は以下の通りです
相互排他 (Mutual Exclusion)
資源は共有されず、1つのプロセスだけが使用できる。
保有と待ち (Hold and Wait)
プロセスが現在の資源を保持しながら、他の資源を待つ。
占有不能 (No Preemption)
資源はプロセスから強制的に取り上げられない。
循環待ち (Circular Wait)
プロセスが互いに相手の資源を待ち、円環状の待ち状態になる。
これらの条件の一部または全部を取り除くことが、デッドロック防止の基本戦略です。
2. デッドロック予防の手法
2.1 相互排除の回避
相互排除は、多くの資源 (例えば、プリンタ、ディスクドライブ) で不可避です。
そのため、完全には除外できませんが、共有可能な資源を増やすことでデッドロックのリスクを減少させることが可能です。
2.2 保有と待ちの回避
保有と待ちを回避するための手法の一つとして、プロセスが資源を取得する前に必要なすべての資源を一度に要求する方法が挙げられます。
この方法は、「すべて取得、さもなくば何も取得しない (All or Nothing)」と呼ばれます。
しかしながら、この方法では資源の利用効率が下がるというデメリットがあります。
2.3 強制解除 (Preemption)
プロセスが既に所有している資源を強制的に解放させる方法もあります。
この方法では、例えば優先度の高いプロセスが低いプロセスから資源を奪うことが可能になります。
ただし、強制解除はすべての資源に適用できるわけではなく、特定のタイプの資源に限られることが多いです。
2.4 循環待ちの回避
循環待ちを回避するための方法として、資源ごとに番号を付け、プロセスが常に増加する順番で資源を要求させるという方法があります。
これにより、循環待ちの環が生じないようにすることができます。
3. デッドロックの回避
デッドロックの回避は、システムがデッドロック状態に入らないような運用を保証する方法です。
一般的なアルゴリズムとして「バンカーズアルゴリズム」があります。
これはプロセスの資源要求を安全に行うための方法であり、資源が安全に解放されるまでプロセスの実行を延期する仕組みです。
4. デッドロックの検出と回復
デッドロックを完全に防ぐことが難しい場合、システムはデッドロックを検出し、それを回復するためのメカニズムを備えることになります。
これには以下の手法があります
4.1 待ちグラフ方式
プロセス間の資源要求状態をグラフで表し、その中から循環を検出する方法です。
循環が見つかった場合、それがデッドロックであると認識され、回復処理が開始されます。
4.2 ロールバックとリスタート
デッドロックが検出された場合、特定のプロセスを「若返らせる（ロールバック）」し、その状態から再びリスタートさせる方法です。
この方法では、デッドロックが解消されるまで繰り返しリスタートを行います。
4.3 プロセスの強制終了
最悪の場合、システムは特定のプロセスを強制終了して資源を解放することでデッドロックを解消します。
この方法は一時的なデータ損失を引き起こす可能性がありますが、システム全体の停止を防ぐためには不可欠な場合があります。
5. デッドロック防止と回避のコストと利点
各方法には、その利点とコストがあります。
デッドロック防止は、プロセスが特定の規則に従うことを強制することでデッドロックを避けますが、資源の利用効率が低下する場合があります。
デッドロック回避はシステムの複雑度を増す一方で、高度な安全保証を提供します。
デッドロック検出と回復は、運用上のフレキシビリティを持つものの、デッドロックが発生するまで手をこまねいている必要があります。
根拠と実例
実際のシステムにおいて、これらのデッドロック防止、回避、検出、回復の手法が適用された例として、データベース管理システム (DBMS)、オペレーティングシステム (OS)、分散システムなどが挙げられます。
例えば、DBMSではよくバンカーズアルゴリズムを利用してトランザクションのデッドロックを回避しています。
また、OSでは特定の優先度基準によってプロセスの強制解除を行うこともあります。
分散システムでは、デッドロック検出のための待ちグラフがしばしば利用され、プロセスの強制終了を通じて回復が行われます。
結論として、デッドロックの防止・回避・解消は、システムの設計と運用において非常に重要な課題であり、各方法のトレードオフを理解した上で選択することが鍵となります。
いずれの手法も完璧ではなく、状況に応じて最適な方法を選ぶことが求められます。
同時実行制御の具体的な例とその効果は？
同時実行制御（Concurrency Control）は、複数のトランザクションが同時にアクセス・操作を行う際にデータの整合性を保つための一連の技法や手法を指します。
データベースシステムにおいて、同時実行制御はきわめて重要です。
適切な同時実行制御がなければ、データの整合性が失われ、システム全体の信頼性とパフォーマンスが損なわれる可能性があります。
同時実行制御の具体的な例
ロック機構 (Lock Mechanisms)
ロックは、特定のデータ項目やデータセットに対して排他アクセスを提供することで同時実行制御を行います。
ロックの種類として、共有ロック (shared lock) と排他ロック (exclusive lock) が一般的です。
例 銀行口座の管理システムで、ユーザが自分の口座から別の口座に資金を移動するトランザクションを考えます。
この場合のトランザクションは次のようになります
トランザクションA 口座Xから100ドルを引き出し、口座Yに100ドルを入金する。
トランザクションB 口座Xの残高を100ドル調べる。
ロック無しにこれらのトランザクションが同時に実行されると、トランザクションBがまだ更新されていない古い口座Xの残高を返すリスクがあります。
これを避けるために、トランザクションAが口座Xに対して排他ロックを取得し、トランザクションBが口座Xにアクセスするのを待機させることで整合性を維持します。
タイムスタンプ方式 (Timestamp Ordering)
タイムスタンプ方式は、各トランザクションおよびデータ項目にタイムスタンプを付与し、そのタイムスタンプに基づいてアクセス順序を制御する方式です。
例 商品在庫管理システムで、複数のトランザクションが同時に在庫を更新しようとする場合を考えます
トランザクションA 商品Pの在庫量を減らす。
トランザクションB 商品Pの在庫量を増やす。
各トランザクションにタイムスタンプを付与し、新しいタイムスタンプのトランザクションが先にデータにアクセスしようとする場合、古いタイムスタンプのトランザクションが完了するまで待機またはロールバックされることとなり、データの整合性が保たれます。
楽観的制御 (Optimistic Control)
楽観的制御は、衝突がほとんど発生しないと仮定してトランザクションを進め、最終段階（コミット時）に一貫性のチェックを行う方式です。
チェック時に整合性違反が検出された場合、そのトランザクションはロールバックされます。
例 保険申請処理システムで、複数の代理人が同じ保険契約を更新する場合を考えます
トランザクションA 保険契約Xの内容を更新する。
トランザクションB 保険契約Xの内容を更新する。
各トランザクションは独立して進行しますが、いずれかのトランザクションがコミットする直前に確認を行い、もう一方のトランザクションによる変更を検出すると、そのトランザクションはロールバックされ、システムが整合性を保ち続けます。
マルチバージョン同時実行制御 (Multi-Version Concurrency Control, MVCC)
MVCCでは、データの複数バージョンを保持し、読み取り一貫性を提供します。
読み取りトランザクションは常に一貫したデータバージョンにアクセスし、書き込みトランザクションは新しいバージョンを作成します。
例 オンライン書店のシステムでは、同時に複数のユーザーが特定の書籍にアクセスし、レビューを追加しようとする可能性がある
トランザクションA 書籍Bのレビューを追加する。
トランザクションB 書籍Bの既存のレビューを読む。
MVCCにより、トランザクションAがコミットされる前に存在していたバージョンのレビューをトランザクションBが読むことができ、トランザクションAは新しいバージョンのレビューを追加して書き込みトランザクションを進行させます。
同時実行制御の効果
データの整合性の維持
同時実行制御は、データの一貫性と整合性を維持するために不可欠です。
不整合が発生しないようにすることで、データの信頼性を確保します。
たとえば、銀行取引システムでは、二重支払いや不正確な残高計算を防ぐためにロック機構を利用します。
デッドロックの防止
同時実行制御のアルゴリズムは、適切に設計されればデッドロック（複数のトランザクションが互いに相手のロック解除を待っている状態）を防止または解消するのに役立ちます。
例えば、タイムスタンプ方式はデッドロックを避ける一つの手法です。
システムパフォーマンスの向上
適切な同時実行制御を行うことで、システム全体のパフォーマンスが向上します。
特に楽観的制御は、衝突が少ない環境において高いパフォーマンスを発揮します。
楽観的制御では確認とロールバックを行うだけで良いため、平常時のスループットが高まります。
スケーラビリティの向上
同時実行制御が有効に機能していると、大量のトランザクションが並行して実行される大規模システムでも正確なデータ処理が可能となり、システム全体のスケーラビリティが向上します。
例えば、分散データベースシステムでは、マルチバージョン同時実行制御がデータの整合性を保ちながら、複数のノードで効率的な処理を実現します。
エラーや障害からの回復
同時実行制御は障害が発生した場合にもデータベースの整合性を保持するための仕組みを提供します。
特に、トランザクションのアトミシティや耐久性を保証するために重要です。
トランザクションは部分的に完了するのではなく、全体が完了するか、全く完了しないかのどちらかであることを保証します。
根拠
データの整合性に関しては、SQL標準（例えば、SQL-92以降）において、トランザクションのACID特性（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）が強調されています。
これは、データベース管理システムが同時実行操作を正しく処理し、一貫したデータ状態を保つための基礎となります。
デッドロック防止および解消に関しては、エドガー・ダイクストラの論文「スーパーコンピュータにおける資源管理に関する問題と解決法」で、リソースの排他制御とデッドロックの問題が議論されています。
また、タイムスタンプ方式は「データベースシステム概論」（Jim GrayとAndreas Reuter著）で詳細に扱われています。
システムパフォーマンスの向上に対しては、楽観的制御方式の効果については「Concurrency control performance modeling alternatives and implications」（Y.M. TeoreyとD. Piewak著）で説明されています。
特にデータ衝突が少ない環境では、楽観的制御のアプローチが高パフォーマンスを発揮することが示されています。
スケーラビリティの向上に関しては、分散システムにおける同時実行制御の利点について「Transaction Processing Concepts and Techniques」（Jim GrayとAndreas Reuter著）で詳細に論じられています。
エラーや障害からの回復に関しては、「Database System Concepts」（Silberschatz, Korth, Sudarshan）でトランザクション処理の理論と実装が詳述されており、同時実行制御とフォールトトレランスの重要性が強調されています。
このように、同時実行制御はデータベース管理システムの信頼性、性能、スケーラビリティ、データ整合性の維持に重要な役割を果たしています。
その効果と根拠は、一連の実証的および理論的研究によって広く認められています。
【要約】