文档介绍：数据库系统概论
并发控制
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数据库系统概论
内容提要
并发控制是数据库管理系统的重要组成部分,通过本章的学习,应重点掌握:
并发控制带来的新问题
封锁及封锁协议
并发调度的可串行性
两段锁协议
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概述
在单处理机系统中,事务的并行执行实际上是这些并行事务的并行操作轮流交叉运行,称为交叉并发方式。
在多处理机系统中,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,称为同时并发方式。
并发的目的:
改善系统的资源利用率
改善短事务的响应时间
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例子
飞机订票系统中的活动序列:
①甲售票点读出某航班的机票余额A,设A=16
②乙售票点读出同一航班的机票余额A,也为16
③甲售票点卖出一张机票,修改余额A←A-1,把A=15写回数据库
④乙售票点也卖出一张机票,修改余额A←A-1,把A=15写回数据库
这种情况称为数据库的不一致性,是由并发控制引起的。
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数据不一致性(1)
丢失修改:两个事务T1和T2读入同一数据并修改,T2提交的结果破坏了T1提交的结果,导致T1的修改被丢失。“写—写冲突”
读“脏”数据:事务T1修改某一数据,并将其写回磁盘,事务T2读取同一数据后,T1由于某种原因被撤销,这时T1已修改过的数据恢复原值,T2读到的数据就与数据库中的数据不一致,则T2读到的数据就为“脏”数据,即不正确的数据。“读—写冲突”
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数据不一致性(2)
不可重复读:事务T1读取数据后,事务T2执行更新操作,使T1无法再现前一次的读取结果。“读—写冲突”
产生原因:并发操作破坏了事务的隔离性
并发控制的任务:用正确的方式调度并发操作,使一个用户事务的执行不受其它事务的干扰,避免造成数据的不一致性。
并发控制的主要方法:封锁
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三种数据不一致性
T1
T2
T1
T2
T1
T2
读A=16
读A=50
读B=100
求和=150
读C=100 C←C*2
写C=200
读A=16
读B=100
B←B*2
写B=200
读C=200
A←A-1
写A=15
读A=50
读B=200
求和=250
ROLLBACK
C=100
A←A-1
写A=15
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封锁(Locking)(1)
封锁:事务T在对某个数据对象操作之前,先向系统发出请求,对其加锁。
封锁类型:排它锁(X锁)和共享锁(S锁)
排它锁:又称写锁,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X锁。
共享锁:又称读锁,若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,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。
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封锁(Locking)(2)
X锁和S锁的控制方式可有相容矩阵表示。
最左边表示T1已经获得的锁的类型,最上面表示T2的封锁请求, -表示没有加锁。
Y表示相容,请求可以满足;N表示冲突,请求被拒绝。
T1 T2
X
S
-
X
N
N
Y
S
N
Y
Y
-
Y
Y
Y
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一级封锁协议
加锁必须遵守一定的规则,称为封锁协议。
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。MIT)和非正常结束(ROLLBACK)。
一级封锁协议中,如果是读数据不修改,是不需要加锁的,可防止丢失修改。
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