学习情境 数据库控制技术.ppt

子学习情境一 事务 事务有3种运行模式： （1）自动提交事务。即每条单独语句都是一个事务。 （2）显式事务。即每个事务均以BEGIN TRANSACTION语句开始，以COMMIT语句或ROLLBACK语句结束。事务通常是以显式模式运行。 （3）隐性事务。即在前一个事务完成时，新事务隐式启动，但每个事务仍以COMMIT语句或ROLLBACK语句显式地表示完成。 任务二 事物的特性 事务具有4个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability），简称为ACID特性。 子学习情境二 并发控制技术 任务一 并发操作带来的不一致性 并发操作带来的数据不一致问题包括3类：丢失修改（Lost Update）、读“脏”数据（Dirty Read）、不可重复读（Non-Repeatable Read）。 1．丢失修改 假设在售票系统中有如下操作序列： ①甲售票点（甲事务）读出某车次的剩余车票张数d，设d=50。 ②乙售票点（乙事务）读出同一车次的剩余车票张数d，同样为50。 ③甲售票点售出一张车票，修改剩余车票张数d?d-1，所以d为49，把d写回数据库。 ④乙售票点也卖出一张车票，修改剩余车票张数d?d-1，所以d为49，把d写回数据库 。 3．不可重复读 不可重复读是指甲事务读取数据后，乙事务执行更新操作，使甲无法再现前一次读取结果。具体地讲，不可重复读包括3种情况： 甲事务读取某一数据后，乙事务对其做了修改，当甲事务再次读该数据时，得到与前一次不同的值。 甲事务按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，乙事务删除了其中部分记录，当甲事务再次按相同条件读取数据时，发现某些记录神秘地消失了。 甲事务按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，乙事务插入了一些记录，当甲事务再次按相同条件读取数据时，发现多了一些记录。 任务二 基于封锁的并发控制技术 1．三级封锁协议 （1）一级封锁协议：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。 （2）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。 二级封锁协议除防止了丢失修改外，还可进一步防止读“脏”数据。 （3）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。 2．两段锁协议 所谓两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。 （1）在对任何数据进行读、写操作之前，首先要申请并获得对该数据的封锁。 （2）在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他封锁。 “两段”锁的含义是，事务分为两个阶段。第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段。在这个阶段，事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是不能释放任何锁。第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。在这个阶段，事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁，但是不能再申请任何锁。 任务三 活锁和死锁 1．活锁 如果事务T1封锁了数据R，事务T2又请求封锁R，于是T2等待。T3也请求封锁R，当T1释放了R上的封锁之后系统首先批准了T3的请求，T2仍然等待。然后T4又请求封锁R，当T3释放了R上的封锁之后系统又批准了T4的请求……T2有可能永远等待，这就是活锁的情形 2．死锁 如果事务T1封锁了数据R1，T2封锁了数据R2，然后T1又请求封锁R2，因T2已封锁了R2，于是T1等待T2释放R2上的锁。接着T2又申请封锁R1，因T1已封锁了R1，T2也只能等待T1释放R1上的锁。这样就出现了T1在等待T2，而T2又在等待T1的局面，T1和T2两个事务永远不能结束，形成死锁 （1）死锁的预防。 在数据库中，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。防止死锁的发生其实就是要破坏产生死锁的条件。预防死锁通常有两种方法：一次封锁法和顺序封锁法。 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 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。例如在表5-9中，可规定封锁的顺序为R1、R2，T1和T2都必须按这个顺序封锁，即T2也必须先封锁R1。当T2请求封锁R1时，由于T1已经封锁了R1，所以T2只能等待，等T1释放R1、R2上的锁后，T2继续执行。这样就不会发生死锁。 （2）死锁的诊断与解除。 数据库系统中诊断死锁一般使用超时法或事务等待图法。 1）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。超时法实现简单，但其不足之处也很