数据库系统原理教程(第五章).ppt

两段锁协议（续） 并行执行的所有事务均遵守两段锁协议，则对这些事务的所有并行调度策略都是可串行化的。 所有遵守两段锁协议的事务，其并行执行的结果一定是正确的。 事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是必要条件。即可串行化的调度中，不一定所有事务都必须符合两段锁协议。 5.3 并发控制 5.3.1 并发控制概述 5.3.2 并发操作的调度 5.3.3 封锁 5.3.4 死锁和活锁 5.3.5 Oracle的并发控制 5.3.4 死锁和活锁 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 一、 活锁 什么是活锁 活锁(续) 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，封锁子系统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。 二、 死锁 什么是死锁 T1 T2 Xlock R1 . . . Xlock R2 等待 等待 等待 . . . Xlock R2 . . Xlock R1 等待 等待 . 死锁（续） 如何解决死锁 解决死锁的两类方法 1. 死锁的预防 2. 死锁的诊断与解除 1. 死锁的预防 预防死锁为何能解决死锁 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 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 一次就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 并发操作的调度（续） 保证并发操作调度正确性的方法 封锁方法：两段锁（Two-Phase Locking，简称2PL）协议 时标方法 乐观方法 5.3 并发控制 5.3.1 并发控制概述 5.3.2 并发操作的调度 5.3.3 封锁 5.3.4 死锁和活锁 5.3.5 Oracle的并发控制 5.3.3 封锁 封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事务不能更新此数据对象。 封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术 5.5.3 封锁 5.3.3.1 封锁类型 5.3.3.2 封锁粒度 5.3.3.3 封锁协议 5.5.3 封锁 5.3.3.1 封锁类型 5.3.3.2 封锁粒度 5.3.3.3 封锁协议 5.3.3.1 封锁类型 DBMS通常提供了多种类型的封锁。一个事务对某个数据对象加锁后究竟拥有什么样的控制是由封锁的类型决定的。 基本封锁类型 排它锁（eXclusive lock，简记为X锁） 共享锁（Share lock，简记为S锁） 封锁类型（续） 排它锁 排它锁又称为写锁。 若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T读取和修改A，其它任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。 封锁类型（续） 共享锁 共享锁又称为读锁。 若事务T对数据对象A加上S锁，则其它事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。 封锁类型（续） Y=Yes，相容的请求 N=No，不相容的请求 T1 T2 X S - X N N Y S N Y Y - Y Y Y 5