数据库第8章.ppt

第 八 章 并发控制 3级封锁协议 ? ? ? ? ? Xlock B 等待 等待 等待 等待 等待 等待 等待 等待 获得Xlock B 读B=100 B←B*2 写回B=200 Commit Unlock B ①??Slock A 读A=50 Slock B 读B=100 求和=150 ② ? ? ③ 读A=50 读B=100 求和=150 Commit Unlock A Unlock B ④ ? ? ⑤ T2 T1 可重复读 3级封锁协议 ? ? ? ? ? Slock C 等待 等待 等待 等待 获得Slock C 读C=100 Commit C Unlock C ① Xlock C 读C= 100 C←C*2 写回C=200 ② ? ③ ROLLBACK (C恢复为100) Unlock C ④ ? ⑤ ? ? T2 T1 不读“脏”数据 4．封锁协议小结 三级协议的主要区别 什么操作需要申请封锁 何时释放锁（即持锁时间） 封锁协议小结(续) 8.4 活锁和死锁 封锁技术可以有效地解决并行操作的一致性问题，但也带来一些新的问题 死锁 活锁 8.4.1 活锁 如何避免活锁 采用先来先服务的策略： 当多个事务请求封锁同一数据对象时 按请求封锁的先后次序对这些事务排队 该数据对象上的锁一旦释放，首先批准申请队列中第一个事务获得锁。 8.4.2 死锁 T1 T2 Xlock R1 . . . Xlock R2 等待 等待 等待 . . . Xlock R2 . . Xlock R1 等待 等待 . 解决死锁的方法 两类方法 1. 预防死锁 2. 死锁的诊断与解除 1. 死锁的预防 产生死锁的原因是两个或多个事务都已封锁了一些数据对象，然后又都请求对已为其他事务封锁的数据对象加锁，从而出现死等待。 预防死锁的发生就是要破坏产生死锁的条件 死锁的预防（续） 预防死锁的方法 一次封锁法 顺序封锁法 （1）一次封锁法 要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，否则就不能继续执行 一次封锁法存在的问题：降低并发度 扩大封锁范围 将以后要用到的全部数据加锁，势必扩大了封锁的范围，从而降低了系统的并发度 一次封锁法（续） 难于事先精确确定封锁对象 数据库中数据是不断变化的，原来不要求封锁的数据，在执行过程中可能会变成封锁对象，所以很难事先精确地确定每个事务所要封锁的数据对象 解决方法：将事务在执行过程中可能要封锁的数据对象全部加锁，这就进一步降低了并发度。 （2）顺序封锁法 顺序封锁法是预先对数据对象规定一个封锁顺序，所有事务都按这个顺序实行封锁。 顺序封锁法存在的问题 维护成本高 数据库系统中可封锁的数据对象极其众多，并且随数据的插入、删除等操作而不断地变化，要维护这样极多而且变化的资源的封锁顺序非常困难，成本很高 顺序封锁法（续） 难于实现 事务的封锁请求可以随着事务的执行而动态地决定，很难事先确定每一个事务要封锁哪些对象，因此也就很难按规定的顺序去施加封锁。 例：规定数据对象的封锁顺序为A,B,C,D,E。事务T3起初要求封锁数据对象B,C,E，但当它封锁了B,C后，才发现还需要封锁A，这样就破坏了封锁顺序. 死锁的预防（续） 结论 在操作系统中广为采用的预防死锁的策略并不很适合数据库的特点 DBMS在解决死锁的问题上更普遍采用的是诊断并解除死锁的方法 2. 死锁的诊断与解除 允许死锁发生 解除死锁 由DBMS的并发控制子系统定期检测系统中是否存在死锁 一旦检测到死锁，就要设法解除 检测死锁：超时法 如果一个事务的等待时间超过了规定的时限，就认为发生了死锁 优点：实现简单 缺点 有可能误判死锁 时限若设置得太长，死锁发生后不能及时发现 等待图法 用事务等待图动态反映所有事务的等待情况 事务等待图是一个有向图G=(T，U) T为结点的集合，每个结点表示正运行的事务 U为边的集合，每条边表示事务等待的情况 若T1等待T2，则T1，T2之间划一条有向边，从T1指向T2 并发控制子系统周期性地（比如每隔1 min）检测事务等待图，如果发现图中存在回路，则表示系统中出现了死锁。 死锁的诊断与解除（续） 解除死锁 选择一个处理死锁代价最小的事务，将其撤消，释放此事务持有的所有的锁，使其它事务能继续运行下去。 8.5 并发调度的可串行性 一、什么样的并发操作调度是正确的 二、如何保证并发操作的调度是正确的 一、什么样的并发操作调度是正确