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第十四章 其它事务处理技术 生物医学软件工程教研室 本章概要 本章介绍其它三种事务处理技术 死锁处理 高性能事务处理系统 长事务处理技术 死锁处理可以作为并发控制等技术的补充。高性能事务处理技术主要讨论在发展硬件和提高并发性之外的高速事务处理技术。 一、死锁处理 在数据库系统运行期间，若事务集合 T={T0 ,T1 ,…,Tn}的状态为： T0 等待T1对某数据项解锁； T1 等待T2对某数据项解锁； ………………； Tn 等待T0对某数据项解锁； 则称系统处于死锁状态，称T为死锁事务集合。 解决死锁的方法主要有两类： 使用预防死锁协议使死锁状态不会出现。 建立对死锁的检测和恢复机制，使系统摆脱死锁状态。 当死锁的发生概率较高时，用第1类方法效率较好，否则使用第2类方法较好。 预防死锁协议 避免系统陷入死锁状态有多种方法是： 一次封锁：事务自始至终锁住全部有关的数据项。这种方法有效地防止死锁的产生，但以牺牲并发性为代价。 顺序封锁：定义数据项的部分序。事务按部分序对数据项加锁。缺点是部分序的维护复杂。 时间印技术：对访问同一数据项的两个事务，比较其时间印，决定是等待还是撤消。重启事务保持时间印不变。 死锁检测和恢复技术 如果一个系统不使用预防死锁协议，就必须使用死锁检测和恢复技术。 死锁检测：定期检测系统是否发生死锁。 死锁恢复算法：把系统从死锁中解救出来。 超时法——最简单的检测方法：若事务等待超过规定的时间，则认为死锁已出现。此方法可能误判。 事务等待图方法——最好的检测方法：事务等待图是一个有向图G(V,E)。点集V表示运行中的事务集，有向边E(V1,V2)表示事务V1等待事务V2释放所需的数据项。 显然，系统出现死锁的充要条件是事务等待图有环。系统运行时DBMS周期性地检测事务等待图。 死锁恢复 解决死锁问题的方法：撤消某些死锁事务并消去图中的环。 选择撤消的事务：最多回路交叉处事务和最小撤消代价事务。 影响撤销代价的因素是：已完成和未完成的计算量；已使用和未使用的数据项；同时撤销的事务数等。 高性能事务处理系统 高性能的事物处理即高速事务处理 高性能硬件 充分发挥系统的并发性 技术 下边介绍下面两个方面的技术： 主存数据库 事务的成批提交技术 主存数据库 数据库系统的性能受到磁盘读写速度的限制。增加主存缓冲区的大小可以减少这种限制。若大容量主存储器足以容纳整个数据库，则应用系统的性能就能得到最大的发挥。虽然大型数据库无法全部放入主存，但大部分数据放入主存同样可以加快事务处理的速度。但注意增大缓冲区同时也增加管理的复杂性，例如检测点的操作、故障恢复后缓冲区数据的重建以及日志记录向永恒存储器的输出，都不同程度地增加时间上的开销。 事务的成批提交技术 每个事务T的提交都需要对永恒存储器作读和写两次操作：第一次把与T有关的记录读到主存；第二次把(T, commits)写入永恒。传输的数据中只有少部分是更新数据，I/O时间的利用率低。事务的成批提交技术是指多个事务完成后才集中提交。可以节省访问永恒存储器的次数，也可以提高传送有用数据的比例。缺点是延迟事务提交。高性能系统可以接受这种延迟。 * *