系统篇——并发控制

封锁

• 封锁就是事务T在对某个数据对象&＃xff08;表、记录等&＃xff09;操作之前&＃xff0c;先向系统发出请求&＃xff0c;对其枷锁
• 加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制&＃xff0c;在事务T释放它的锁之前&＃xff0c;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

封锁类型

• 基本封锁类型
  • 排它锁&＃xff08;eXclusive lock&＃xff0c;简称X锁&＃xff09;
  • 共享锁&＃xff08;Share lock&＃xff0c;简称S锁&＃xff09;

排它锁

• 排它锁又称为写锁、X锁
  • 若事务T1对数据对象A加上X锁&＃xff0c;则只允许T1读取和修改A&＃xff0c;其它任何事务都不能再对A加任何类型的锁&＃xff0c;直到T1释放A上的X锁

共享锁

• 共享锁又称为读锁、S锁
  • 若事务T1对数据对象A加上S锁&＃xff0c;则其它事务只能再对A加S锁&＃xff0c;而不能加X锁&＃xff0c;直到T1释放A上的S锁

封锁类型的相容性

		X	S	-
	X	N	N	Y
	S	N	Y	Y
	-	Y	Y	Y

Y&＃61;Yes&＃xff0c;相容的请求
N&＃61;No&＃xff0c;不相容的请求

封锁粒度

• X锁和S锁都是加在某一个数据对象上的
• 封锁的数据对象可以是逻辑单元
  • 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
• 封锁的数据对象也可以是物理单元
  • 页&＃xff08;数据页或索引页&＃xff09;、块等
• 封锁对象可以是大或者很小
  • 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
• 封锁粒度与系统的并发度和并发控制的开销密切相关

• 选择封锁粒度时必须同时考虑开销和并发度两个因素&＃xff0c;进行权衡&＃xff0c;以求的最优的效果

封锁粒度一般原则

• 需要处理大量元组的用户事务
  • 以关系为封锁单元
• 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
• 只处理少量元组的用户事务
  • 以元组为封锁事务

封锁协议

• 在运用X锁和S锁数据对象加锁时&＃xff0c;需要约定一些规则&＃xff0c;这些规则为封锁协议&＃xff08;Locking Protocol&＃xff09;
  • 何时申请X锁或S锁
  • 持锁时间
  • 何时释放
• 两种封锁协议
  • 三级封锁协议——保证数据一致性
  • 两段锁协议——保证并行调度可串行型

三级封锁协议

• 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&＃xff0c;直到事务结束才释放
    • 正常结束&＃xff08;commit&＃xff09;
    • 非正常结束&＃xff08;rollback&＃xff09;
  • 一级封锁协议可防止丢失修改&＃xff0c;并保证事务T是可恢复的
  • 在一级封锁协议中&＃xff0c;如果仅仅是读数据不对其进行修改&＃xff0c;是不需要加锁的&＃xff0c;所有它不能保证可重复读和不读“脏”数据

• 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&＃xff0c;读完后即释放S锁
  • 二级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据

• 三级封数据锁协议
  • 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&＃xff0c;直到事务结束才释放
  • 三级封锁协议可防止丢失修改、读“脏”数据和不可重复读

三级协议的主要区别

什么操作需要申请封锁以及何时释放锁&＃xff08;持锁时间&＃xff09;