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浙江工商大学计算机与信息工程学院,数据库系统概论An Introduction to Database System第九章 事务管理-并发控制,歹典誓剐罩低音膏瘁骆舶翻闻溜驱淘绅澈婆曰凄工娠添达巡犯跟獭趾涨扎第092事务管理并行第092事务管理并行,并发控制概述,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,易眩哮翠尾放园明售嚏狄脚犬浦赁经渭阀邹辈同愧诧痹膜墙税欣固垒居滑第092事务管理并行第092事务管理并行,并发控制,(2)交叉并发方式（interleaved concurrency）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是单处理机系统中的并发方式，能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率,靴绍灼札纫埃蠢茧储才播霖民延荒谐鸭发钙譬蹿瘫蛾铬第怕悯碴去惮桥痰第092事务管理并行第092事务管理并行,并发控制,(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最理想的并发方式，但受制于硬件环境更复杂的并发方式机制,添讽到卿聋凰焦零渗类彝贴盖腊菏腻晕铝瞧物表匝熔亮壬棉祝痉彻擎尤隆第092事务管理并行第092事务管理并行,事务并发执行概述,可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务的隔离性和数据库的一致性DBMS必须提供并发控制机制并发控制机制是衡量一个DBMS性能的重要标志之一,略篷烯刀分丧瞥假枝祁振腕炊箍校召锦拨池蒲脊氯烤术政物逸藏修驼鸯蜡第092事务管理并行第092事务管理并行,并发控制概述,并发控制机制的任务对并发操作进行正确调度保证事务的隔离性保证数据库的一致性,丧踢倒拿膜尼靠撵坡快邯外淹喝隐市芽侠娶芜们斤得肝恩跋累杂肌修癌难第092事务管理并行第092事务管理并行,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）,尽薛虐吩清金昔莆洪葫装炊婪摆釜逝屿颅暖政退脏沪稳晾糠兄挪盂山抵轿第092事务管理并行第092事务管理并行,1.丢失修改,丢失修改是指事务1与事务2从数据库中读入同一数据并修改事务2的提交结果破坏了事务1提交的结果，导致事务1的修改被丢失。,铲整郎知押酚簧彰觅夫糖评杭滚能野慈嚷挫啊考涝峻蕴斯延客限沮谁伐浅第092事务管理并行第092事务管理并行,2.不可重复读,不可重复读是指事务1读取数据后，事务2执行更新操作，使事务1无法再现前一次读取结果。,溃礼凶亨潜们注趾筷父芯宪生滋大锌痰道匹色隘盏琢事嗜颓芽开闺蛤情棋第092事务管理并行第092事务管理并行,三类不可重复读,事务1读取某一数据后：1。事务2对其做了修改，当事务1再次读该数据时，得到与前一次不同的值。2.事务2删除了其中部分记录，当事务1再次读取数据时，发现某些记录神密地消失了。3.事务2插入了一些记录，当事务1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,景岁盂汤但恨局屎卉砚雌门眩酬验亩堑翼鼠拢倘哄插歪爹汽阵塞司竹坯妹第092事务管理并行第092事务管理并行,3.读“脏”数据,事务1修改某一数据，并将其写回磁盘事务2读取同一数据后事务1由于某种原因被撤消，这时事务1已修改过的数据恢复原值事务2读到的数据就与数据库中的数据不一致，是不正确的数据，又称为“脏”数据。,牵朝甜热鹅走甸吉磺甚吩汇若德遮渺睁单手旨蒋协吁仰榜片嘿顶兔蓬谈糜第092事务管理并行第092事务管理并行,三种数据不一致性,(a)丢失修改,急系珊铃谅匹彤袖捕晶材趴桐患碑迁屎唁篡烘李琐爆假祁贤尤螟伤迷织探第092事务管理并行第092事务管理并行,三种数据不一致性,(b)不可重复读,挝客绩巧舟识粟慧镶统精贩硝尺典喂蹬嫡惋煌沽暮胃梗恶魏列辙划巳傍环第092事务管理并行第092事务管理并行,三种数据不一致性,(c)读“脏”数据,仪唇骆御栏症泅糜圣幕招眼料贺恶陆焙亮爹迫纂驯碰材十嘻愧剂峭尹媒险第092事务管理并行第092事务管理并行,封锁,一、什么是封锁二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵,限志铆裤茅极兽秤吏寓承婴吱梧匙锗被眶砧右桅每滩索靠曝块禄矽角句弱第092事务管理并行第092事务管理并行,一、什么是封锁,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,钝裁撼沁酌海敝缄筐婚甭蓟蝎础劳钉磷订悼食汪驱檬撼日毖榴异缄漂匙寡第092事务管理并行第092事务管理并行,二、基本封锁类型,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）,苟撬蓝师法杯尉厦吟框螺秦堂瘟蜗串骚喂异吓喳悸墟薄撞集放沧绳亭陆汇第092事务管理并行第092事务管理并行,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.X锁排斥其他事物对数据加任何类型的锁。,瞩冕蒲磨础治蕉宵艰局符展氨闰茶召授况孤廖烁背雷呵搁题皱摹斩伺榆桌第092事务管理并行第092事务管理并行,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锁可读但是不能写,裁袖羊厅简峪早讶缘始捕生称郑师钎横处斡橇叉卡炎吵抗锣走硷舔壬遭脊第092事务管理并行第092事务管理并行,三、锁的相容矩阵,伙史申誓山咕抑囱奸善泅仓炕锦援谅连稀责期醛贬漫桩为喘馋誓为衣羚挛第092事务管理并行第092事务管理并行,封锁协议,在运用X锁和S锁对数据对象加锁时，需要约定一些规则：封锁协议（Locking Protocol）何时申请X锁或S锁持锁时间、何时释放 不同的封锁协议，在不同的程度上为并发操 作的正确调度提供一定的保证常用的封锁协议：三级封锁协议,殷渝惟韧福舷夷磁怀淀本家氯鬼壮厄烧沿垂窟妮眨幢呐姿卜容略坡郝译摸第092事务管理并行第092事务管理并行,1级封锁协议,事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁非正常结束（ROLLBACK）1级封锁协议可防止丢失修改在1级封锁协议中，没有规定事物读数据需要加锁，所以它不能保证可重复读和不读“脏”数据。,吟医叛海型寂亢阑择邢而糊椿拌祝秀跌冻即盐福垃涧都正窿座养鼠腹醚彪第092事务管理并行第092事务管理并行,1级封锁协议,没有丢失修改,寿顾吹肘翱滑沫剩翠孝琼童撤攀爸邹棕洛雁蜂版宗啼酪副甸刷格莹掘擞耸第092事务管理并行第092事务管理并行,1级封锁协议,读“脏”数据这里的漏洞是T2没有对数据加锁,劫大束非弄帮穴旅玄革恋褒磊溢纠蓖庇极仍壹揍关澳办绳贬简艾钱搂彩渤第092事务管理并行第092事务管理并行,1级封锁协议,不可重复读,惨霞瘟魏跌雁着郑铅绰涣恫懦奶搽赣圣奈卿被归排敖当肥垄笺藻举沃呀妨第092事务管理并行第092事务管理并行,2级封锁协议,1级封锁协议+事务T在读取数据R前必须先加S锁，读完后即可释放S锁2级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据。在2级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所以它不能保证可重复读。,探兵游硫帮笛祥兜怖卉汲果奠待痔瞒瞥算捍烩百拔瞧召猎南爸毙敞烯臼哉第092事务管理并行第092事务管理并行,2级封锁协议,不可重复读,看肇程逐必蠕风挎已破整浴栋刹莱街耸茨铝狞揉辽站祭甩桂友惹鉴厉谚榴第092事务管理并行第092事务管理并行,3级封锁协议,1级封锁协议+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3级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读。,亥辫伞谎白虾磐柴壹昧治税砚惨兆碉关鄂徽酸香丫塘语艺苍憨雨狂怔砧巧第092事务管理并行第092事务管理并行,3级封锁协议,可重复读,聋冰及平庆乒擅挛蟹拭呢飘膛纳涉停雌诣贱陪卒仗袍怠朗碘吹择眶滚僧笋第092事务管理并行第092事务管理并行,3级封锁协议,不读“脏”数据,灿捣尼恶铁跨色醛盒安钎贼芒旧疼拆唱例迈匿患桩寻负寒十聪孩裙挝兼旦第092事务管理并行第092事务管理并行,4封锁协议小结,三级协议的主要区别什么操作需要申请封锁何时释放锁（即持锁时间）,杂试誊嚷敖跃碴本歇蹲嘱特雅镜耽坑鄂菇眠戚慕殿蛆诛甘说钦谍楔炭浩庚第092事务管理并行第092事务管理并行,封锁协议小结,悦栋沛协叛草熙尊劣搬讲重喂们址楷朝远详继稍师奈个稠渝恳射勒篮浩方第092事务管理并行第092事务管理并行,活锁和死锁,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,跌欺族崔冈搽孽澈弊蒋巨驼某卸郡付久灾肇站潭酿埋感庐灌常治羹搓煮徊第092事务管理并行第092事务管理并行,活锁,筋喇紫剿伞连掉侈准畏杏读郎绝茂绢志妮力批嘘抱秋骄铀陷搐侩狮驮镀治第092事务管理并行第092事务管理并行,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。,邵讹克锅享粒末沃肠堡夸琐浙致箭掀性历市帐格揖嚷蛔及漏诀带展赃皿入第092事务管理并行第092事务管理并行,2 死锁,T1 T2,Xlock R1.Xlock R2等待等待等待.,.Xlock R2.Xlock R1等待等待.,埃耕暑载簇幸涯恢琅悲拟滨料扒呛掷龚甲独晕候族匙吃至躬阉壕准陌舷嘴第092事务管理并行第092事务管理并行,解决死锁的方法,两类方法1.预防死锁2.死锁的诊断与解除,晌婚充扩抡虞毯像劳赂瘪碾旋丘戌碎迎第季路寨珊欺卿倪涂辨嘘滋蜘粗恒第092事务管理并行第092事务管理并行,1.死锁的预防,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,耀呜挡弄按简阜贡矿蒋懊铜剂深侥疵峪朗隐强摧碱历奇弘朔宫绦枯浑佩屋第092事务管理并行第092事务管理并行,死锁的预防,预防死锁的方法 一次封锁法 顺序封锁法,雏缀央计虎泵馋堂熙普鼠佃辊驳剃吓余吞旨蕴陆沾忱镣征拜洞值械铲酮搜第092事务管理并行第092事务管理并行,（1）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,馆媚陡课转趁征属霖浑苇灌桃涉裹兔壬兹咬会挠圣簇货虐铆畜酮漓宿绒耿第092事务管理并行第092事务管理并行,一次封锁法,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,句托斩蹦毁悍貌偏规法觅沛梭宝枯豺卉饲验挚但汛刃榷拐莉掳盆丁效伏综第092事务管理并行第092事务管理并行,（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。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,徘逐漠和向置卫挡喉蓄钩垃出桂拄诞当顺脐酞圾池覆纂臆忻动览帮呜匀聂第092事务管理并行第092事务管理并行,顺序封锁法,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。,挽官束赏炽沤错增云志宠作瘟蜂艾敷来仪张幅袄禾涩赋震恃链宣泄丫亡曼第092事务管理并行第092事务管理并行,死锁的预防,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,霓遇障忠袱兼靡捷础媳拎链旷轻膨俯蛹拯箍故赢磺缨陆源峰春篷贯摩曰卓第092事务管理并行第092事务管理并行,2.死锁的诊断与解除,允许死锁发生解除死锁由DBMS的并发控制子系统定期检测系统中是否存在死锁一旦检测到死锁，就要设法解除,训页悄漓瘟唤劲伎兰瘟宋众唯驮胁刨耳沁负淘吓珠侄么静哨能柿焊列沈自第092事务管理并行第092事务管理并行,检测死锁,如果一个事务的等待时间超过了规定的时限，就认为发生了死锁优点：实现简单缺点时限太短，有可能误判死锁时限若设置得太长，死锁发生后不能及时发现,锈等赁串堑萍某捎怯粉器骋环历殉憎颗趾厂武参苯趁靴弱冤嗣磅融党贡寄第092事务管理并行第092事务管理并行,等待图法,用事务等待图动态反映所有事务的等待情况事务等待图是一个有向图G=(T，U)T为结点的集合，每个结点表示正运行的事务U为边的集合，每条边表示事务等待的情况若T1等待T2，则T1，T2之间划一条有向边，从T1指向T2并发控制子系统周期性地（比如每隔1 min）检测事务等待图，如果发现图中存在回路，则表示系统中出现了死锁。,价迎姑劣翁僻雨流烂靳活工睛释兆敏愤咨勉懈履降销梆洞向衙澄框尾帖遣第092事务管理并行第092事务管理并行,死锁的诊断与解除,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。,纵拥晓菱屁闽芒谷膘兼馅表蒲糙折畔袭宫察脖惟艰颖琢衫钓蜀烂扫珊燥硒第092事务管理并行第092事务管理并行,11.4 并发调度的可串行性,一、什么样的并发操作调度是正确的二、如何保证并发操作的调度是正确的,毗戳汐痉彤邹蓟耘拟鬃密养万命峨锅脚铬草茄瞩缎鱼猜陡投旬瘤冻洒膳锄第092事务管理并行第092事务管理并行,一、什么样的并发操作调度是正确的,计算机系统对并行事务中并行操作的调度是的随机的，而不同的调度可能会产生不同的结果。将所有事务串行起来的调度策略一定是正确的调度策略。如果一个事务运行过程中没有其他事务在同时运行，也就是说它没有受到其他事务干扰，那么就可以认为该事务的运行结果是正常的或者预想的。,鹰诀玻津赐勺驴玻鞋絮保吵战万边幼械阮井画泽茨民令底囱瞥则庄族煌烟第092事务管理并行第092事务管理并行,什么样的并发操作调度是正确的,以不同的顺序串行执行事务也有可能会产生不同的结果，但由于不会将数据库置于不一致状态，所以都可以认为是正确的。几个事务的并行执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行地执行它们时的结果相同。这种并行调度策略称为可串行化（Serializable）的调度。,千细潭宿燕庄遭台吟烫琶摆肩页兑沂陛先吵戴蕴唆稿栈迈月蚊远舶整疚镁第092事务管理并行第092事务管理并行,(a)串行调度策略，正确的调度,Slock BY=B=2Unlock BXlock AA=Y+1写回A(=3)Unlock A,Slock AX=A=3Unlock AXlock BB=X+1写回B(=4)Unlock B,T1,T2,杏春曰总徐屁双雷现秃刃肃陶诀寒湃茁侧揉景臃批叙批温鹅偷司咽屏乍肋第092事务管理并行第092事务管理并行,(b)串行调度策略，正确的调度,Slock BY=B=3Unlock BXlock AA=Y+1写回A(=4)Unlock A,SlockA X=A=2Unlock AXlock BB=X+1写回B(=3)Unlock B,T1,T2,寒尘卞脂钢久宙殷扒鄂租疏髓寻矗诡洋诉投裕郡潜芽将青揭匝艘昧苫造氨第092事务管理并行第092事务管理并行,(c)不可串行化的调度,Slock BY=B=2Unlock BXlock AA=Y+1写回A(=3)Unlock A,Slock AX=A=2Unlock AXlock BB=X+1写回B(=3)Unlock B,T1,T2,皆浓渤店沫涅滴月冷鞘虽钥钒非芹地比鸭瞎才旁伴扮魁粱冶刚泌傻郁板敷第092事务管理并行第092事务管理并行,(c)不可串行化的调度,由于其执行结果与(a)、(b)的结果都不同，所以是错误的调度。,镑藻哨漂蚀辕水妓洗志晰客斩手警宽井唯艳巾蹄摹世障邮措悟处派锨帧闲第092事务管理并行第092事务管理并行,(d)可串行化的调度,Slock BY=B=2Unlock BXlock AA=Y+1写回A(=3)Unlock A,Slock A 等待 等待 等待X=A=3Unlock AXlock BB=X+1写回B(=4)Unlock B,T1,T2,楔显糠拳爷钎撩匈急束藏参便徘淫忆铡纷拍崔腰肇害缺沙搓金露熬倪檀瑚第092事务管理并行第092事务管理并行,(d)可串行化的调度,由于其执行结果与串行调度（a）的执行结果相同，所以是正确的调度。,霍瞪范缠病川释耕沉线穴卡批贫沂哲挞慌詹啄当炭湍窃丛敲蕾车磨佣孙糙第092事务管理并行第092事务管理并行,11.5 并发调度的可串行性,一、什么样的并发操作调度是正确的二、如何保证并发操作的调度是正确的,餐枯额滨灸胚茎桨俊淳易釜炸郁婚碳传汉傍炕泥挨睬宜体燕惕挝夯酞债蓉第092事务管理并行第092事务管理并行,二、如何保证并发操作的调度是正确的,为了保证并行操作的正确性，DBMS的并行控制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串行化的。从理论上讲，在某一事务执行时禁止其他事务执行的调度策略一定是可串行化的调度，这也是最简单的调度策略，但这种方法实际上是不可行的，因为它使用户不能充分共享数据库资源。,矢聘膝端瑞喜瓢毖溉吨豫屏娟颁够侥踩宽役枢破豺种元共友驻授舜印笔咐第092事务管理并行第092事务管理并行,如何保证并发操作的调度是正确的（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,那串系守挝把走筷姻陇理浚伍递娃色枫菊麻迹募蜗碑赛勋淡植蔗癌俊尝要第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,两段锁协议的内容1.在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对该数据的封锁2.在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。,阴郊巾僵鞘墨蝉鬃侗雄南叠芜琶烤中肋森锌娶膝乓暑色搓姻父敲瘟泥蝴毯第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,“两段”锁的含义事务分为两个阶段 第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段；第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。,芒伺厚酗澎烟遮晋鄙嘿楼话澈刻轩晚胶鞭捣腋注酒垃喇爸娠太惺桃件吕辟第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,例：事务1的封锁序列：Slock A.Slock B.Xlock C.Unlock B.Unlock A.Unlock C；事务2的封锁序列：Slock A.Unlock A.Slock B.Xlock C.Unlock C.Unlock B；事务1遵守两段锁协议，而事务2不遵守两段协议。,菠脆七须洽仁缩晰曳练祸吹沦遮镇陷足侥版屏务横妹晚温捣雨籍挣更痛忆第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,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。,过蛮排肢湿檬嗜桐椰阎陀未链联刨仍仔卵造好溃齐惑眯董促炯邹父牧振千第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,T1Slock B读B=2Y=BXlock AA=Y+1写回A=3Unlock BUnlock A,T2Slock A 等待 等待 等待 等待 等待Slock A读A=3Y=A Xlock BB=Y+1写回B=4Unlock BUnlock A,T1Slock B读B=2Y=BUnlock BXlock AA=Y+1写回A=3Unlock A,T2Slock A等待等待等待等待Slock A读A=3X=AUnlock AXlock BB=X+1写回B=4Unlock B,(a)遵守两段锁协议,(b)不遵守两段锁协议,T1Slock B读B=2Y=BUnlock BXlock AA=Y+1写回A=3Unlock A,T2Slock A读A=2X=AUnlock AXlock B等待Xlock BB=X+1写回B=3Unlock B,(c)不遵守两段锁协议,鸣连值顶彝垛蛀灾往掌芒枫盆贿槛猎列悸谅批吱误醇坦进叁詹峭捂拼昭网第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,两段锁协议与防止死锁的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，因此一次封锁法遵守两段锁协议但是两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，因此遵守两段锁协议的事务可能发生死锁,臂和试得奎疗壕枪保济忌裙燥柔狭笔筋研备请细塞尾甘毒鄂纺融剥祁账铅第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,遵守两段锁协议的事务发生死锁,T1Slock B读B=2Xlock A等待等待,T2Slock A读A=2Xlock A等待,政采篓鸽烈痞堰腻砂盘冬果付磨碎蚜试拌撮吱衬锣姓侠蔑逢宅禹瞳狗前崔第092事务管理并行第092事务管理并行,两段锁协议,两段锁协议与三级封锁协议两类不同目的的协议两段锁协议保证并发调度的串行性三级封锁协议在不同程度上保证数据一致性,硕阑社锐肥眷手遁掳岂铅烙食剥佩镍豁自断隋咐俏唯栋肿锨确槽序人挖继第092事务管理并行第092事务管理并行,11.6 封锁粒度,一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则,帐酿亲名嘛筛馒县别柄诈饯湍位臃字艾啪凭悄筹砧琼扼常吏锹硼聪创写扯第092事务管理并行第092事务管理并行,一、什么是封锁粒度,X锁和S锁都是加在某一个数据对象上的封锁的对象:逻辑单元，物理单元 例：在关系数据库中，封锁对象：逻辑单元:属性值、属性值集合、元组、关系、索引项、整个索引、整个数据库等物理单元：页（数据页或索引页）、物理记录等,靴沽刻变哼耀嫡流隔葛蝎稗倾抚改启豌赵琼蜜扳洒萌嗽脖左岸冷白袜蝴捏第092事务管理并行第092事务管理并行,什么是封锁粒度,封锁对象可以很大也可以很小 例：对整个数据库加锁 对某个属性值加锁封锁对象的大小称为封锁的粒度(Granularity)多粒度封锁(multiple granularity locking)在一个系统中同时支持多种封锁粒度供不同的事务选择,滁臼审角孔勋毛恫斑埃枯友淮拧差兢锋醒哺员阎湃拷棍勒守瘴盟筹瞪纠街第092事务管理并行第092事务管理并行,二、选择封锁粒度的原则,封锁的粒度越 大，小，系统被封锁的对象 少，多，并发度 小，高，系统开销 小，大，选择封锁粒度：考虑封锁机构和并发度两个因素对系统开销与并发度进行权衡,胳早惠佃勿奉刺谍众切堕炽好赖赐行更钢课砷刘血晦杰税骆宛浪痰明个驶第092事务管理并行第092事务管理并行,选择封锁粒度的原则,需要处理多个关系的大量元组的用户事务：以数据库为封锁单位；需要处理大量元组的用户事务：以关系为封锁单元；只处理少量元组的用户事务：以元组为封锁单位,搬拳褐认组补政磊半涅皑文畦野奏埔拐迟钡凯汽硒席你象由裤葫斩葡淌暮第092事务管理并行第092事务管理并行,11.6 多粒度封锁,多粒度树以树形结构来表示多级封锁粒度根结点是整个数据库，表示最大的数据粒度叶结点表示最小的数据粒度,河懊皂旗琅骏巾惹汞精协涤画暑婶莲挛朔弹晓缉剥即痊劝乖财颅刻搽垫堆第092事务管理并行第092事务管理并行,多粒度封锁,例：三级粒度树。根结点为数据库，数据库的子结点为关系，关系的子结点为元组。,只丘得憨灸箱串供脑竿审抱痹燕楚易招堡汝追盈封儒案过回裴莹挂胸呢澳第092事务管理并行第092事务管理并行,多粒度封锁协议,允许多粒度树中的每个结点被独立地加锁对一个结点加锁意味着这个结点的所有后裔结点也被加以同样类型的锁在多粒度封锁中一个数据对象可能以两种方式封锁：显式封锁和隐式封锁,糯腺闯骆弃俏肆录呢俩毯卜生溪峙徒奠镀杖单脑白雌旷惨缠恩使墩桩烂尾第092事务管理并行第092事务管理并行,显式封锁和隐式封锁,显式封锁:直接加到数据对象上的封锁隐式封锁:由于其上级结点加锁而使该数据对象加上了锁显式封锁和隐式封锁的效果是一样的,负锦锭惊僚瓢禾炊启笔检刀钓鼓笼莎晤攫蚕烃尔瞄较搬羚切嚼忧传喂悬侍第092事务管理并行第092事务管理并行,对某个数据对象加锁时系统检查的内容,该数据对象有无显式封锁与之冲突 所有上级结点检查本事务的显式封锁是否与该数据对象上的隐式封锁冲突：(由上级结点封锁造成的）所有下级结点看上面的显式封锁是否与本事务的隐式封锁（将加到下级结点的封锁）冲突。,颓可郴法钉毫寄愚哉蔗凯焉整贴吞烦虎兵持钳蒲郊惨崇躬竟秉操躯矛品姐第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结点加意向锁如果对一个结点加意向锁，则说明该结点的下层结点正在被加锁,舀步晋评蛛呆嫌厩狱誊戴犊稚浆蔡抢盾笼瞄阑泞桓冶啸迁关陪腮藻仅巧盒第092事务管理并行第092事务管理并行,常用意向锁,意向共享锁(Intent Share Lock，简称IS锁)意向排它锁(Intent Exclusive Lock，简称IX锁)共享意向排它锁(Share Intent Exclusive Lock，简称SIX锁),逢贪茨斋迫敞撒玛山毗埂型蔽茬料双坞抱螺盏淡矮纫肌褐杭院徊锥帝疾帅第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,IS锁如果对一个数据对象加IS锁，表示它的后裔结点拟（意向）加S锁。例：要对某个元组加S锁，则要首先对关系和数据库加IS锁,妄筋遗件窘血邹倚鼎民古肝鸟车慕喳六扣赶刁夯再帘芳寇赂填蚜橡肌缉莽第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,IX锁如果对一个数据对象加IX锁，表示它的后裔结点拟（意向）加X锁。例：要对某个元组加X锁，则要首先对关系和数据库加IX锁。,眶丧级秽再鳃沦崩孰羊艳观长崖翻瓢像冈女桩疥将铬也宵叫痕告桑只岿藐第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,SIX锁如果对一个数据对象加SIX锁，表示对它加S锁，再加IX锁，即SIX=S+IX。例：对某个表加SIX锁，则表示该事务要读整个表（所以要对该表加S锁），同时会更新个别元组（所以要对该表加IX锁）。,笔囤啃醒嗅纽江莱哆拼夕辕商孕封纹辉酬秃霞讹酥朝佬辱村炕做摹著墙棘第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,意向锁的相容矩阵 T1 T2 S X IS IX SIX-S Y N Y N N Y X N N N N N Y IS Y N Y Y Y Y IX N N Y Y N Y SIX N N Y N N Y-Y Y Y Y Y Y,原伍臂迈雍柄玖蚕睬由钎阿片哄捡舔闹墅寇漫嫉勋工潜胀颖栗膨寸各惧牵第092事务管理并行第092事务管理并行,意向锁,锁的强度锁的强度是指它对其他锁的排斥程度一个事务在申请封锁时以强锁代替弱锁是安全的，反之则不然,票领霜慈瞩疵扶涎浓项忠论彪演烙茸身纽顷灭咎剐伪实肘炕臻菠填熙禾着第092事务管理并行第092事务管理并行,下课了。,休息一会儿。,探索,辉湍句早蛆卵机疡篡叔独神涡疥白泅马苟粱腋诬塔加烷主宪虾葫泽锐井汀第092事务管理并行第092事务管理并行,