DB11数据库第十一章教学ppt.ppt

第11章 并发控制;不同的多事务执行方式 (1)事务串行执行 每个时刻只有一个事务运行，其他事务必须等到这个事务结束以后方能运行 不能充分利用系统资源，发挥数据库共享资源的特点;(2)交叉并发方式（Interleaved Concurrency） 在单处理机系统中，事务的并行执行是这些并行事务的并行操作轮流交叉运行 单处理机系统中的并行事务并没有真正地并行运行，但能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率;事务的交叉并发执行方式; (3)同时并发方式（simultaneous concurrency） 多处理机系统中，每个处理机可以运行一个事务，多个处理机可以同时运行多个事务，实现多个事务真正的并行运行;事务并发执行带来的问题 会产生多个事务同时存取同一数据的情况 可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务一致性和数据库的一致性;并发控制概述 封锁 活锁和死锁 并发调度的可串行性 两段锁协议 封锁的粒度;11.1 并发控制概述;并发操作带来数据的不一致性实例 [例1]飞机订票系统中的一个活动序列 ① 甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A，设A=16； ② 乙售票点(乙事务)读出同一航班的机票余额A，也为16； ③ 甲售票点卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回数据库； ④ 乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回数据库 结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1 ;这种情况称为数据库的不一致性，是由并发操作引起的。 在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随机的。 若按上面的调度序列执行，甲事务的修改就被丢失。 原因：第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改;并发操作带来的数据不一致性 丢失修改（Lost Update） 不可重复读（Non-repeatable Read） 读“脏”数据（Dirty Read） 记号 R(x):读数据x W(x):写数据x ;1. 丢失修改;T1;2. 不可重复读;T1读取B=100进行运算 T2读取同一数据B，对其进行修改后将B=200写回数据库。 T1为了对读取值校对重读B，B已为200，与第一次读取值不一致 ;(2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发现某些??录消失了 (3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发现多了一些记录。 后两种不可重复读有时也称为幻影现象（Phantom Row） ;3. 读“脏”数据;T1;数据不一致性：由于并发操作破坏了事务的隔离性 并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行不受其他事务的干扰，从而避免造成数据的不一致性 ;并发控制的主要技术 有封锁(Locking) 时间戳(Timestamp) 乐观控制法 商用的DBMS一般都采用封锁方法 ;11.2 封锁;什么是封锁;基本封锁类型;排它锁;共享锁;锁的相容矩阵;在锁的相容矩阵中： 最左边一列表示事务T1已经获得的数据对象上的锁的类型，其中横线表示没有加锁。 最上面一行表示另一事务T2对同一数据对象发出的封锁请求。 T2的封锁请求能否被满足用矩阵中的Y和N表示 Y表示事务T2的封锁要求与T1已持有的锁相容，封锁请求可以满足 N表示T2的封锁请求与T1已持有的锁冲突，T2的请求被拒绝;使用封锁机制解决丢失修改问题;使用封锁机制解决不可重复读问题;使用封锁机制解决读“脏”数据问题;一级封锁协议 事务T在修改数据之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。 二级封锁协议 一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后即可释放S锁。 三级封锁协议 一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。;11.3 活锁和死锁;11.3.1 活锁;活 锁;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 ;11.3.2 死锁;T1;解决死锁的方法;1. 死锁的预防;预防死锁的方法 一次封锁法 顺序封锁法;(1)一次封锁法;(2)顺序封锁法;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;(1) 超时法;(2)等待图法;等待图法（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;11.4 并发调度的可串行性;11.4.1 可串行化调度;[例]现在有两个事务，