数据库系统概论 知识合集.pptVIP

An Introduction to Database System 一、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） An Introduction to Database System 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） An Introduction to Database System 三、锁的相容矩阵 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 An Introduction to Database System 四 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 An Introduction to Database System 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，直到事务结束才释放 正常结束（COMMIT） 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，如果是读数据，不需要加锁的，所以它不能保证可重复读和不读“脏”数据。 An Introduction to Database System 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。 An Introduction to Database System 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。 An Introduction to Database System 封锁协议小结(续) An Introduction to Database System 五 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 An Introduction to Database System 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。 An Introduction to Database System 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 An Introduction to Database System 六 并发调度的可串行性 1、什么样的并发操作调度是正确的 2、如何保证并发操作的调度是正确的 An Introduction to Database System 1、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的干扰，那么就可以认为该事务的运行结果是正常的或者预想的 An Introduction to Database System 什么样的并发操作调度是正确的（续） 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。 An Introduction to Database System 什么样的并发操作调度是正确的（续） 可串行性是并行事务正确性的唯一准则 例：现在有两个事务，分别包含下列操作： 　 事务1：读B；A=B+1；写回A； 事务2：读A；B=A+1；写回B； 假设A的初值为2，B的初值为2。 An Introduction to Database System 2、如何保证并发操作的调度是正确的 两段锁协议 An Introduction to Database System 两