事务和并发控制概要.ppt

锁 读锁和写锁 目的：提高并发度 支持多个并发事务同时读取某个对象 允许一个事务写对象 事务的操作冲突规则 如果事务T已经对某个对象进行了读操作，那么并发事务U在事务T提交或放弃前不能写该对象。 如果事务T已经对某个对象进行了写操作，那么并发事务U在事务T提交或放弃前不能写或读该对象。 读锁和写锁的相容性 锁 对某一对象 被请求的锁 read write 已设置的锁 none OK OK read OK write 等待 等待 等待 锁 一阶段加锁可以避免更新丢失问题 两阶段加锁可以避免更新丢失和读”脏“数据问题 严格两阶段加锁可以避免更新丢失、读”脏“数据和不可重复读取问题 锁 嵌套事务的加锁需求 嵌套事务集 　　- 要求：不能观察到其它嵌套事务集的部分效果 　 - 实现方法：父事务继承子事务的所有锁，锁的继承从底层向高层传递。 嵌套事务集中的事务 - 要求：不能观察到同一事务集中其它事务的部分效果。 　 - 实现方法：父事务不允许和子事务并发运行；同层次的事务可并发执行。 锁 嵌套事务的加锁规则(一) 获得读锁 　　如果子事务获取了某个对象的读锁，那么其它活动事务不能获取该对象的写锁，只有该子事务的父事务们可以持有该写锁。 获得写锁 　　如果子事务获取了某个对象的写锁，那么其它活动事务不能获取该对象的写锁或读锁，只有该子事务的父事务们可以持有该写锁或读锁。 锁 嵌套事务的加锁规则(二) 提交 　　子事务提交时，它的所有锁由父事务继承，即允许父事务保留与子事务相同模式的锁。 放弃 　　子事务放弃时，它的所有锁都被丢弃。如果父事务已经保留了这些锁，那么它可以继续保持这些锁。 锁 死锁(一) 死锁场景示例 　两个事务都在等待并且只有对方释放锁后才能继续执行 事务T 事务U 操作 锁 操作 锁 a.deposit(100); 给A加锁 b.deposit(200) 给B加写锁 b.withdraw(100) 等待事务U a.withdraw(200); 等待事务T 在B上的锁 在A上的锁 锁 死锁(二) 定义 　死锁是一种状态，在该状态下一组事务中的每一个事务都在等待其它事务释放某个锁。 等待图 　表示事务之间的等待关系。 B A 等待 持有 持有 T U U T 等待 锁：解决死锁问题，一靠预防，二允许发生死锁，再定期诊断 预防死锁 每个事务在开始运行时锁住它要访问的所有对象 　- 一个简单的原子操作 　 - 不必要的资源访问限制 -无法预计事务将访问哪些对象 锁 死锁检测 维护等待图 检测等待图中是否存在环路 若存在环路，则选择放弃一个事务 锁超时：解除死锁最常用的方法之一 每个锁都有一个时间期限 超过时间期限的锁成为可剥夺锁 若存在等待可剥夺锁保护的对象，则对象解锁。 第5章 事务和并发控制 事务 锁 乐观并发控制 时间戳排序 并发控制方法的比较 小结 乐观并发控制 锁机制的缺点 维护开销大 会引起死锁 并发度低 乐观策略 基于事实：在大多数应用中，两个客户事务访问同一个对象的可能性很低。 方法 - 访问对象时不作检查操作 　 - 事务提交时检测冲突 　　- 若存在冲突，则放弃一些事务 乐观并发控制 事务的三个阶段 工作阶段 　- 每个事务拥有所修改对象的临时版本 - 每个事务维护访问对象的两个集合：读集合和写集合 验证阶段 - 在收到closeTransaction请求，判断是否与其它事务存在冲突。 更新阶段 - 提交通过验证的事务 乐观并发控制 事务的验证 事务号 　- 每个事务在进入验证阶段前被赋予一个事务号 - 事务号是整数，并按升序分配 　- 事务按事务号顺序进入验证阶段 - 事务按事务号提交 冲突规则 　- 事务Tv的验证测试 　- Ti和Tv之间的存在冲突 - 事务Tv对事务Ti而言是可串行化的 乐观并发控制 Tv Ti 规则 write read 1. Ti不能读取Tv写的对象 read write 2. Tv不能读取Ti写的对象 write write 3. Ti不能写Tv写的对象, 并且Tv不能写Ti写的对象 与事务的工作阶段相比，由于验证和更新过程较短， 每次仅允许一个事务处于验证和更新阶段。 乐观并发控制 向后验证 检查它的读集是否和其它较早重叠事务的写集是否重叠 算法 　- startTn: Tv进入工作阶段时已分配的最大事务号码 　- finishTn: Tv进入验证阶段时已分配的最大事务号码 验证失败后，冲突解决方法 　　放弃当前进行验证的事务 Boolean valid = true For ( int Ti =