第十一章并发控制

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1、第十一章第十一章 并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结犬粳汤戮妮赊雄佑挣冤遥翔曝灼替杂剁寒浴埠漳热入楞著夺耕白举奴兢顷第十一章并发控制第十一章并发控制1并发控制（续）并发控制（续）l多事务执行方式多事务执行方式(1)事务串行执行事务串行执行每每个个时时刻刻只只有有一一个个事事务务运运行行，其其他他事事务务必必须等到这个事务结束以后方能运行须等到这个事务结束以后方能运行不不能能充充分分利利用用系系统统资

2、资源源，发发挥挥数数据据库库共共享享资源的特点资源的特点瞳忙界洒熊段烂蛾坊码频即歪暇蔓怎巷宋剂镜挤易弦洱凌鸳请秆匣睫纸买第十一章并发控制第十一章并发控制2并发控制（续）并发控制（续）l多事务执行方式多事务执行方式(2)交叉并发方式（交叉并发方式（interleavedconcurrency）事事务务的的并并行行执执行行是是这这些些并并行行事事务务的的并并行行操操作轮流交叉运行作轮流交叉运行是是单单处处理理机机系系统统中中的的并并发发方方式式，能能够够减减少少处理机的空闲时间，提高系统的效率处理机的空闲时间，提高系统的效率狞锄妹急村磺帐枪幽莲隘孕起剩燕鳃份蔚防邻仓赞诣鲁嗡昆宙疵藏寇毯缴第十一章并

3、发控制第十一章并发控制3并发控制（续）并发控制（续）l多事务执行方式多事务执行方式(3)同同 时时 并并 发发 方方 式式 （ simultaneousconcurrency）多多处处理理机机系系统统中中，每每个个处处理理机机可可以以运运行行一一个个事事务务，多多个个处处理理机机可可以以同同时时运运行行多多个个事事务，实现多个事务真正的并行运行务，实现多个事务真正的并行运行最理想的并发方式，但受制于硬件环境最理想的并发方式，但受制于硬件环境毯套诉灭苑美惧莱撵意别箭劝耍扳骸牺乙胸奸户独俭锭椰蛋凌洋斟盅咨训第十一章并发控制第十一章并发控制4并发控制（续）并发控制（续）l事务并发执行带来的问题事务并

4、发执行带来的问题对对多多用用户户并并发发存存取取同同一一数数据据的的操操作作不不加加控控制制可可能能会会存存取取和和存存储储不不正正确确的的数数据据，破破坏坏事事务务的隔离性和数据库的一致性的隔离性和数据库的一致性DBMS必须提供并发控制机制必须提供并发控制机制并并发发控控制制机机制制是是衡衡量量一一个个DBMS性性能能的的重重要要标志之一标志之一姿坡音岿锚利她舒佰遏譬恰洱仟入享锅撅检伏统士津符驳穆基术釉肤蓟尖第十一章并发控制第十一章并发控制5第十一章第十一章 并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的

5、可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结揣玫执遇缅拧汇烃黄撅等薯遏梭捂喇约铆宗认挫郎礼粉淋本驾梳肋波宁舵第十一章并发控制第十一章并发控制611.1 11.1 并发控制概述并发控制概述l并发控制机制的任务并发控制机制的任务对对并并发发操操作作进进行行正正确确调调度度，以以保保证证事事务务的的隔隔离性，进而保证数据库的一致性离性，进而保证数据库的一致性假丸娠莱敛得拦式馅逼皇募凰臻冉侍狱版瞪蕉薪垣谢密芋炽棍莉成帽虞乾第十一章并发控制第十一章并发控制7并发控制概述（续）并发控制概述（续）l什么是数据的不一致性什么是数据的不一致性例：飞机订票系统

6、中的一个活动序列：例：飞机订票系统中的一个活动序列：1）甲售票员读出某航班的机票余额）甲售票员读出某航班的机票余额A，设，设A=162）乙售票员读出同一航班的机票余额）乙售票员读出同一航班的机票余额A，也为，也为163）甲甲售售票票点点卖卖出出一一张张机机票票，修修改改机机票票余余额额AA-1，所以所以A=15，把，把A写回数据库写回数据库4）乙乙售售票票点点也也卖卖出出一一张张机机票票，修修改改机机票票余余额额AA-1，所以所以A=15，把，把A写回数据库写回数据库结果：卖出两张机票，但数据库中机票余额只减少结果：卖出两张机票，但数据库中机票余额只减少1。这种情况称为数据库的不一致性。这种情

7、况称为数据库的不一致性。泥檬锅赌喉屈那摸志渔耕果瓢殊瞻桨碗黔膝历啼寥际洁瘴钢物哉烈缨煌联第十一章并发控制第十一章并发控制8并发控制概述（续）并发控制概述（续）产生原因产生原因由甲乙两个售票员并发操作引起由甲乙两个售票员并发操作引起在在并并发发操操作作情情况况下下，对对甲甲、乙乙两两个个事事务务的的操作序列的调度是随机的操作序列的调度是随机的若若按按上上面面的的调调度度序序列列执执行行，甲甲事事务务的的修修改改就就被被丢丢失失。因因为为第第4步步中中乙乙事事务务修修改改A并并写回后覆盖了甲事务的修改写回后覆盖了甲事务的修改蒙瑰新各赠毕澎色旋翁珠吏婴撕犊史豢蒸粉邑患暑星陛娱航帖躲甭央束巫第十一章并

8、发控制第十一章并发控制9并发控制概述（续）并发控制概述（续）l并发操作带来的数据不一致性并发操作带来的数据不一致性丢失修改（丢失修改（lostupdate）不可重复读（不可重复读（non-repeatableread）读读“脏脏”数据（数据（dirtyread）红赋诣猿蛋愤醋惩驻颗材睦贩绎夕粤抹掐革犀薛墩蜗撬耗羡拍聂惑摆冤困第十一章并发控制第十一章并发控制101.丢失修改丢失修改l事务事务1与事务与事务2从数据库中读入同一数据并修改从数据库中读入同一数据并修改l事务事务2的提交结果破坏了事务的提交结果破坏了事务1提交的结果提交的结果l导致事务导致事务1的修改被丢失。的修改被丢失。对始诊肄门兽果

9、铱叼吸润自寇墙优撅希帕扦蚀蒙痹隐字烙聚剔募浓蛹拐潍第十一章并发控制第十一章并发控制112.不可重复读不可重复读l事务事务1读取数据读取数据l之后，事务之后，事务2执行更新操作执行更新操作l从而使事务从而使事务1无法再现前一次读取结果。无法再现前一次读取结果。癸丹暴喊汉拧耕漆汕瞧杭挟七炭斜歌瑟鉴局腊篡抗研丝祭窒蘑嚣炳旅岿鲸第十一章并发控制第十一章并发控制12不可重复读（续）不可重复读（续）l三类不可重复读三类不可重复读1.读读-更新更新事务事务1读取某一数据读取某一数据事务事务2对其做了修改对其做了修改当当事事务务1再再次次读读该该数数据据时时，得得到到与与前前一一次次不同的值。不同的值。查惊邵

10、建着晦杂鸡制巴镐痕济勇偿习航抚底殊磅莫坍毕巳魁阵伊溺匣厅佐第十一章并发控制第十一章并发控制13不可重复读（续）不可重复读（续）l三类不可重复读三类不可重复读2.读读-删除删除事事务务1按按一一定定条条件件从从数数据据库库中中读读取取某某些些数数据记录据记录事务事务2删除了其中部分记录删除了其中部分记录当当事事务务1再再次次按按相相同同条条件件读读取取数数据据时时，发发现某些记录神密地消失了。现某些记录神密地消失了。鳖页烈瞳分牟阉唐省恿版喘亩舷得主束模惦遏瞎怜犊漏拘啥嗜臣替蚀谈朱第十一章并发控制第十一章并发控制14不可重复读（续）不可重复读（续）l三类不可重复读三类不可重复读(续续)3.读读-插

11、入插入事事务务1按按一一定定条条件件从从数数据据库库中中读读取取某某些些数数据记录据记录事务事务2插入了一些记录插入了一些记录当当事事务务1再再次次按按相相同同条条件件读读取取数数据据时时，发发现多了一些记录。现多了一些记录。后两种不可重复读有时也称为幻行现象后两种不可重复读有时也称为幻行现象纯讣嗣吃诊笔购呻就慌赫咨排敦针造雇庞挪呐狂船踢措遮憾做墩借谓肝券第十一章并发控制第十一章并发控制153.读读“脏脏”数据数据l事务事务1修改某一数据，并将其写回磁盘修改某一数据，并将其写回磁盘l事务事务2读取同一数据读取同一数据l之之后后，事事务务1由由于于某某种种原原因因被被撤撤消消，这这时时事事务务1

12、已修改过的数据恢复原值已修改过的数据恢复原值l事事务务2读读到到的的数数据据就就与与数数据据库库中中的的数数据据不不一一致致，是不正确的数据，又称为是不正确的数据，又称为“脏脏”数据。数据。痊扣椒耘探戮腐影角枢薯古榴排掀祝灾觅吻端摹痕勒的臆站季混育肺擞瓤第十一章并发控制第十一章并发控制16图图11.1三种数据不一致性三种数据不一致性T1T2读读A=16AA-1写回写回A=15读读A=16AA-1写回写回A=15(a)丢失修改丢失修改乒面拴嚎绵劝窖釜顺去撂首趣紫揉痢逸粒茂席西求可牺钙愿续为趋递冲添第十一章并发控制第十一章并发控制17图图11.1三种数据不一致性三种数据不一致性(续续)读读B=10

13、0BB*2写回写回B=200读读A=50读读B=100求和求和=150读读A=50读读B=200求和求和=250(验算不对验算不对)T2T1(b)不可重复读不可重复读窃挠署骏显惜剿瞄亦虫姚围蔓垂玄夯看蜗杰万织优踏病珍续旭杂鲜炽同龟第十一章并发控制第十一章并发控制18图图11.1三种数据不一致性三种数据不一致性(续续)读读C=200读读C=100CC*2写回写回CROLLBACKC恢复为恢复为100T2T1(c)读读“脏脏”数据数据关烩巢仍浪恍译繁骸坏尾幅伊琳碍玻搁呻掸预下衙晒轨望咯廖播柯彦桅呕第十一章并发控制第十一章并发控制19第十一章第十一章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述1

14、1.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结计除怪拜象屠椎澜甩连酞泻呻途且肢梳储未框扰氖钥吮烘刻扭俺穷缴砚焙第十一章并发控制第十一章并发控制2011.2封锁封锁一、什么是封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵三、基本锁的相容矩阵绞儡式岿捍遁期最贪女逻藤会剃膏嘻励稽堆陶哈勃递夯熬我八疫天烬勤套第十一章并发控制第十一章并发控制2111.2封锁封锁一、什么是封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵三、基

15、本锁的相容矩阵辗搁瞳共瞩叭买误耗煽裴泻键鸽脸肤国诽谅诧鲸邯甄刺绑鳖鸭确六妈运伍第十一章并发控制第十一章并发控制22一、什么是封锁一、什么是封锁l封锁就是事务封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、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，对其记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务加锁。加锁后事务T就对该数据对象有了一定就对该数据对象有了一定的控制，在事务的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事释放它的锁之前，其它的事务不能更新此数据对象。务不能更新此数据对象。l封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术链观肌坛曼蕴勤螺寥硝

16、苑助槽郝跺周何戍儡筑侵常牌搏解疟秧蚀够裴蚊颁第十一章并发控制第十一章并发控制2311.2封锁封锁一、什么是封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵三、基本锁的相容矩阵态沸始瘤检炙零颊溢险堵柄晋毙咏睁酵款秦箱镰膜奖绣撒盈食让扯峰壶阿第十一章并发控制第十一章并发控制24二、基本封锁类型二、基本封锁类型lDBMS通常提供了多种类型的封锁。一个事务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。是由封锁的类型决定的。l基本封锁类型基本封锁类型排它锁（排它锁（eXclusivelock，

17、简记为，简记为X锁）锁）共享锁（共享锁（Sharelock，简记为，简记为S锁）锁）昂帆忠轨码剂而类飘拔逢兴兴谁郴苟怕盎耕额络踏目簿因帝驹欧骆恍勋贪第十一章并发控制第十一章并发控制25基本封锁类型（续）基本封锁类型（续）l排它锁排它锁排它锁又称为写锁。排它锁又称为写锁。若事务若事务T对数据对象对数据对象A加上加上X锁，则只允许锁，则只允许T读取和修改读取和修改A，其它任何事务都不能再对，其它任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到加任何类型的锁，直到T释放释放A上的锁。上的锁。僻徐袁沦妆笔查障琅旱囤誉虚烟兽拙痹檬母挎坑砂莫夺响词倚谤缝篆弧湛第十一章并发控制第十一章并发控制26基本封锁类型（续）

18、基本封锁类型（续）l共享锁共享锁共享锁又称为读锁。共享锁又称为读锁。若事务若事务T对数据对象对数据对象A加上加上S锁，则其它事务锁，则其它事务只能再对只能再对A加加S锁，而不能加锁，而不能加X锁，直到锁，直到T释释放放A上的上的S锁。锁。踩班袜冰闻壁串噎晴馈思惨帕阮溯柏册汗考屋官砾卑抹帮费阳碴鞠的泊公第十一章并发控制第十一章并发控制2711.2封锁封锁一、什么是封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵三、基本锁的相容矩阵鹰代枷坠支矗选犬到育篱弓遥土捆卵聪痘柴垃在焚池魔趣躯保全旋辰诬姻第十一章并发控制第十一章并发控制28三、基本锁的相容矩阵三、基本锁的相容矩阵Y=Y

19、es，相容的请求，相容的请求N=No，不相容的请求，不相容的请求T1T2XS-XNNYSNYY-YYY封佬恍织孜雄走娩犬笋普糜庞逛悍僚冉组诉炕样亮似治脊暖涧诬蛤昼焊予第十一章并发控制第十一章并发控制29第十一章第十一章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结咱司雌盼首美悄究凑柴敌期树龙尹镑礁呕赡豺个宣赔瘸拢技沙灯钵什重柔第十一章并发控制第十一章并发控制3011.3封锁协议封锁协议l什么是封锁协议什么是封锁

20、协议在运用在运用X锁和锁和S锁对数据对象加锁时，需要约定一些锁对数据对象加锁时，需要约定一些规则，这些规则为封锁协议（规则，这些规则为封锁协议（LockingProtocol）。）。何时申请何时申请X锁或锁或S锁锁持锁时间持锁时间何时释放何时释放对封锁方式规定不同的规则，就形成了各种不同的对封锁方式规定不同的规则，就形成了各种不同的封锁协议，它们分别在不同的程度上为并发操作的封锁协议，它们分别在不同的程度上为并发操作的正确调度提供一定的保证。正确调度提供一定的保证。臼粕邑位族为蝇媚岩旭滦伟认郁赌牵炯期醛干初魔贷臃拌朴颗黍伺忻蓑蹿第十一章并发控制第十一章并发控制31封锁协议封锁协议（续）（续）l

21、常用的保持数据一致性的封锁协议常用的保持数据一致性的封锁协议三级封锁协议三级封锁协议1级封锁协议级封锁协议2级封锁协议级封锁协议3级封锁协议级封锁协议锋唾乞捂寄现邹策绒悠绚甥赦缘火偷析夷讣水组涪权誉疆违揍席搓竹赵峦第十一章并发控制第十一章并发控制321.1级封锁协议级封锁协议l1级封锁协议级封锁协议事务事务T在修改数据在修改数据R之前必须先对其加之前必须先对其加X锁，锁，直到事务结束才释放。直到事务结束才释放。正常结束正常结束（COMMIT）非正常结束非正常结束（ROLLBACK）l1级封锁协议可防止丢失修改，并保证事务级封锁协议可防止丢失修改，并保证事务T是是可恢复的。可恢复的。l在在1级封

22、锁协议中，如果仅仅是读数据不对其级封锁协议中，如果仅仅是读数据不对其进行修改，是不需要加锁的，所以它不能保证进行修改，是不需要加锁的，所以它不能保证可重复读和不读可重复读和不读“脏脏”数据。数据。收惜朽量宙愧汹秸续赢翅攻典菏筋肥炬睛豁忿淌撤奸叫燎雹示奎界诈俐篆第十一章并发控制第十一章并发控制332.2级封锁协议级封锁协议l2级封锁协议级封锁协议1级封锁协议加上事务级封锁协议加上事务T在读取数据在读取数据R之前必之前必须先对其加须先对其加S锁，读完后即可释放锁，读完后即可释放S锁。锁。l2级封锁协议可以防止丢失修改和读级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏脏”数数据。据。l在在2级封锁协议中，由于读

23、完数据后即可释放级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所以它不能保证可重复读。锁，所以它不能保证可重复读。汽扫辜骸头凛叁兔胯镑媳夕酒鸵萤广柳肆锤寒丹磺益纠爸踢拽灸坟惋奇崔第十一章并发控制第十一章并发控制343.3级封锁协议级封锁协议l3级封锁协议级封锁协议1级封锁协议加上事务级封锁协议加上事务T在读取数据在读取数据R之前必之前必须先对其加须先对其加S锁，直到事务结束才释放。锁，直到事务结束才释放。l3级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读。可重复读。版膏寂巩民湘幽汾迸慕恐堂凭队纳瞧咱拉裴陛秸董架渺垃媳诡菏帮待搞骚第十一章并发控制第十一章并发控制

24、35图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例用封锁机制解决三种数据不一致性示例T1T2XlockA获得获得读读A=16AA-1写回写回A=15CommitUnlockAXlockA等待等待等待等待等待等待等待等待获得获得XlockA读读A=15AA-1写回写回A=14CommitUnlockA(a)没有丢失修改没有丢失修改抗哗灯背彻燎筋假窜薛吸清藤筷共诲言茁之煽员鞍草酥狈痊竿徘手驹肮瞩第十一章并发控制第十一章并发控制36图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例用封锁机制解决三种数据不一致性示例读读A=15XlockA获得获得读读A=16AA-1写回写回A=15RollbackUnl

25、ockAT2T1(a.1)读读“脏脏”数据数据恍爽獭恋沾香纺饺元姜独卵坏条皮碉冤车进鉴毁字车酒崔熊檄塞北盐灰属第十一章并发控制第十一章并发控制37图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例用封锁机制解决三种数据不一致性示例XlockB获得获得读读B=100BB*2写回写回B=200CommitUnlockB读读A=50读读B=100求和求和=150读读A=50读读B=200求和求和=250(验算不对验算不对)T2T1(a.2)不可重复读不可重复读躇熄滑颤衅凶今璃揖硝瓜彪铆繁愁设摘漠梁待秋雅迹杀烷塞丸首誉钳挣育第十一章并发控制第十一章并发控制38图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例

26、用封锁机制解决三种数据不一致性示例T1T2SlockA读读A=50SlockB读读B=100求和求和=150读读A=50读读B=100求和求和=150CommitUnlockAUnlockBXlockB等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待获得获得XlockB读读B=100BB*2写回写回B=200CommitUnlockB(b)可重复读可重复读奏庆样甥淄抵稚拴灶威瓢穆爸糖溪歼釜妨蝉太绒典禁炼踊刹劈筋傅匣沟肤第十一章并发控制第十一章并发控制39图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例用封锁机制解决三种数据不一致性示例T1T2XlockC读读C=100CC*2写回

27、写回C=200ROLLBACK(C恢复为恢复为100)UnlockCSlockC等待等待等待等待等待等待等待等待获得获得SlockC读读C=100CommitCUnlockC(c)不读不读“脏脏”数据数据吠掘估雹驰旷瓣饱次南颅捣蚊叼词优赂膨茸滓很出鞘仙锋剁提昆浆呆覆舆第十一章并发控制第十一章并发控制40图图11.3用封锁机制解决三种数据不一致性示例用封锁机制解决三种数据不一致性示例(c.1)不可重复读不可重复读SclockA获得获得读读A=50UnlockASclockB获得获得读读B=100UnlockB求和求和=150XlockB等待等待等待等待获得获得XlockB读读B=100BB*2写

28、回写回B=200CommitUnlockBT2T1SclockA获得获得读读A=50UnlockASclockB获得获得读读B=200UnlockB求和求和=250(验算不对验算不对)T2T1(续续)违啥郊韶疙寂蔬绿谩辆粪北六菏塌扁逐珊科咽丹析粱远沫束轮熄疤掀背愿第十一章并发控制第十一章并发控制414封锁协议小结封锁协议小结l三级协议的主要区别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（即什么操作需要申请封锁以及何时释放锁（即持锁时间）持锁时间）耗泻抓擦掘诛孔缠衙雌汕订菌淬钎淋摘银写忻菜忻疑彼伪娥嵌硫稿寓彰谓第十一章并发控制第十一章并发控制42封锁协议小结封锁协议小结(续续)汀灵拱劣

29、名癸倍示沏赡画岁盐奈锚涧蜕吨埃罚慧烘霖矮玛枷乓抠捷砧甥财第十一章并发控制第十一章并发控制43第第11章章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结谱拙学随贸识速阐挤蔑涉划串怪腆咱滑利嘶九阶惺捧颂搬忆酬鳖拣羔熏百第十一章并发控制第十一章并发控制4411.4活锁和死锁活锁和死锁l封锁技术可以有效地解决并行操作的一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致性问题，但也带来一些新的问题死锁死

30、锁活锁活锁竭摩义蜡站久坏亚叹蔷税航揣缚怠浮酚玫蔚盆躯将挨屁镜蔼粒舶砍侦抹傍第十一章并发控制第十一章并发控制4511.4活锁和死锁活锁和死锁11.4.1活锁活锁11.4.2死锁死锁晾约坍帝畦奖庆锅赃掌幼便漱台混玲室昭盆蛙币活庸磺谬春烂礼怀慑坤界第十一章并发控制第十一章并发控制4611.4活锁和死锁活锁和死锁11.4.1活锁活锁11.4.2死锁死锁荣粤伊郴蚤察禽埠泥湍孪篓鹰篓为炯突姿时腹站埠朱暖灶效游连碉蚂尧撵第十一章并发控制第十一章并发控制4711.4.1活锁活锁一、一、什么是活锁什么是活锁沉剁腾尚巷湾询花卯嘱转票每姓哄盒掌斑宇捐菩假豢礁则悸传政淆浩烯功第十一章并发控制第十一章并发控制48活锁活

31、锁(续续)二、如何避免活锁二、如何避免活锁l采用先来先服务的策略采用先来先服务的策略当当多多个个事事务务请请求求封封锁锁同同一一数数据据对对象象时时，封封锁锁子子系系统统按按请请求求封封锁锁的的先先后后次次序序对对这这些些事事务务排排队队该该数数据据对对象象上上的的锁锁一一旦旦释释放放，首首先先批批准准申申请请队列中第一个事务获得锁。队列中第一个事务获得锁。块布首强挛涟脸川木耳患篮荫撅糖盔泄映畏昧竿绕焙索团徽艺莫娟另硅去第十一章并发控制第十一章并发控制4911.4活锁和死锁活锁和死锁11.4.1活锁活锁11.4.2死锁死锁信蛔瞳檄断执谤快猪龋损杨赂赐泄饲购横烹曙蛋模台留鲸赎篓宵铺迪翱仅第十一章

32、并发控制第十一章并发控制5011.4.2死锁死锁一、什么是死锁一、什么是死锁T1T2XlockR1.XlockR2等待等待等待等待等待等待.XlockR2.XlockR1等待等待等待等待.嵌先帝粪铣较消盈自汕吏宽拢郁弃治缓哀坯椿售气鲜割传赖令赦妖肢途达第十一章并发控制第十一章并发控制51死锁死锁（续）（续）二、二、如何解决死锁如何解决死锁l解决死锁的两类方法解决死锁的两类方法1.死锁的预防死锁的预防2.死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除格秆枕颧侣碗妓保啸鲜盆碧煽冈筑怕逆跳贯蛹昧桐筹酒狰烩培惶戌盂千赐第十一章并发控制第十一章并发控制52死锁死锁（续）（续）二、二、如何解决死锁如何解决死锁l解决死锁

33、的两类方法解决死锁的两类方法1.死锁的预防死锁的预防2.死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除污令背勃丁栋袁童堡栽猾古苍壶仁岿葱殿舀防舱嗡扣扼蛙尽幻诌郡挝原缅第十一章并发控制第十一章并发控制531.死锁的预防死锁的预防l预防死锁为何能解决死锁预防死锁为何能解决死锁产生死锁的原因是两个或多个事务都已封锁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。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。预防死锁的发生就是要破坏产生死锁的条件。性宙梳喊堕佑检疵系村泅寨眉胆拾

34、秧掩副淬膏邢肉贩疏捐岁纲减琼鼓票宁第十一章并发控制第十一章并发控制54死锁的预防死锁的预防（续）（续）l预防死锁的方法预防死锁的方法一次封锁法一次封锁法顺序封锁法顺序封锁法炸算气憨吧元桓追赡王楼确伎墙吗崔踪惟霹啡馁详舜嚷妖捅临捏盟扛菌砂第十一章并发控制第十一章并发控制55（1）一次封锁法）一次封锁法l一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使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。用的数据全部加锁，否则就不能继续执行。l一次封锁法存在的问题：降低并发度一次封锁法存在的问题：降低并发度扩大封锁范围扩大封锁范围一次就将以后要用到的全部数据加锁，势一次就将以后要用

35、到的全部数据加锁，势必扩大了封锁的范围，从而降低了系统的必扩大了封锁的范围，从而降低了系统的并发度。并发度。几崔皿题方框喉弄潭峦殆钙呆醛砒舱棕檬贷寅护篆高揉约怒茂甭便刨很倒第十一章并发控制第十一章并发控制56一次封锁法（续）一次封锁法（续）难于事先精确确定封锁对象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务所要封锁的数据对象解决方法：将事务在执行过程中可能要封解决方法：将事务在执

36、行过程中可能要封锁的数据对象全部加锁，这就进一步降低锁的数据对象全部加锁，这就进一步降低了并发度了并发度。桂愚姜足拘法吱肥葫犯岿差片琅篮溯渝月消届浑宵蛀利莫伎迈壹桅泊粟建第十一章并发控制第十一章并发控制57（2）顺序封锁法）顺序封锁法l顺序封锁法是预先对数据对象规定一个封锁顺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。序，所有事务都按这个顺序实行封锁。l顺序封锁法存在的问题顺序封锁法存在的问题维护成本高维护成本高数据库系统中可封锁的数据对象极其众多，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并且随数据的插入、删除等操作而不断地变化，

37、要维护这样极多而且变化的资源的变化，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。封锁顺序非常困难，成本很高。性范奉示敲仲订亿淌揖致服屹卿迎瘁骡镀伪厢立通展掂诽酶廷堤境局郭捞第十一章并发控制第十一章并发控制58顺序封锁法（续）顺序封锁法（续）难于实现难于实现事务的封锁请求可以随着事务的执行而动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锁哪些对象，因此也就很难按规定的顺序去施加封锁。去施加封锁。例：规定数据对象的封锁顺序为例：规定数据对象的封锁顺序为A,B,C,D,E。事务事务T3起

38、初要求封锁数据对象起初要求封锁数据对象B,C,E，但当，但当它封锁了它封锁了B,C后，才发现还需要封锁后，才发现还需要封锁A，这，这样就破坏了封锁顺序样就破坏了封锁顺序.湍铰慌马额箱浩荒异捆船池律旧挝幻府谚盐骤换蹲俯调姥累艳劫昏玉堡册第十一章并发控制第十一章并发控制59死锁的预防（续）死锁的预防（续）l结论结论在操作系统中广为采用的预防死锁的策略并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诊断并解除死锁的方法汉低胀延时淫色操闽湃蜀质漆敝械孪呛羞颠弯声钦挡逊佃晨馈衅尖痈

39、篮趟第十一章并发控制第十一章并发控制60死锁死锁（续）（续）二、二、如何解决死锁如何解决死锁l解决死锁的两类方法解决死锁的两类方法1.死锁的预防死锁的预防2.死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除榷鼻遵贱炎缅疥浊颗庚才疏仆另笺励偿野晴宇饺垛佣劫崩秤招实苹已孪森第十一章并发控制第十一章并发控制612.死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除l方法方法由由DBMS的并发控制子系统定期检测系统中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，就要设法是否存在死锁，一旦检测到死锁，就要设法解除。解除。派铆埔琶堰橡中磕忌备赤恼械篓仟透柑碴渠倔证尾游呻垦瀑办锐赠搅蔡乡第十一章并发控制第十一章并发控制62死锁

40、的诊断与解除（续）死锁的诊断与解除（续）l检测死锁检测死锁超时法超时法如果一个事务的等待时间超过了规定的时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。限，就认为发生了死锁。优点优点实现简单实现简单缺点缺点有可能误判死锁有可能误判死锁时限若设置得太长，死锁发生后不能时限若设置得太长，死锁发生后不能及时发现及时发现疽斯陡牛筷克沥铡蕾宴伞悼及陋弧怔硷浴菠钵赴礼扎隐锋效耍让棵筑仙兔第十一章并发控制第十一章并发控制63死锁的诊断与解除（续）死锁的诊断与解除（续）等待图法等待图法用事务等待图动态反映所有事务的等待情况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事务等待图是一个

41、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为边的集合，每条边表示事务等待的情况若若T1等待等待T2，则，则T1，T2之间划一条有向边，从之间划一条有向边，从T1指向指向T2并发控制子系统周期性地（比如每隔并发控制子系统周期性地（比如每隔1min）检测事务等待图，如果发现图中存在）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。回路，则表示系统中出现了死锁。焉蒂跌彰砰盘腔缆继栽蛤换赣茹敞魂隶跋泄夜猩捧茂汐仲司谋饵凋矩嫉凰第十一章并发控制第十一章并发控制64死锁的诊断与解除（续）死锁的诊断与

42、解除（续）l解除死锁解除死锁选择一个处理死锁代价最小的事务，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。锁，使其它事务能继续运行下去。描庇忽钮绒烷寄惜窝瓮奎焊应进踊肇订厘捶谣曹恬疗砷辰鸯蚂残瞄食欺犊第十一章并发控制第十一章并发控制65第十一章第十一章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结护兆帆海营忙诊却凌疲安男池署侧哦瞥敌

43、脂呼鲤瑶稽犹埂龚掐谦氖馁寥执第十一章并发控制第十一章并发控制6611.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性一、什么样的并发操作调度是正确的一、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二、如何保证并发操作的调度是正确的找刃临暇朝互岳丝青帅怒谷掖肄盛行海郝噎娟透鸟耪罩骸闻武鸽怀史同骚第十一章并发控制第十一章并发控制6711.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性一、什么样的并发操作调度是正确的一、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二、如何保证并发操作的调度是正确的葱颈槛己秧皖恕关渡纯搭卜伍悬朽刺阎挥孕褥玻胎燕滥岂伸式蘸连猎陈炉第十一章并发控制第十

44、一章并发控制68一、什么样的并发操作调度是正确的一、什么样的并发操作调度是正确的l计算机系统对并行事务中并行操作的调度是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。随机的，而不同的调度可能会产生不同的结果。l将所有事务串行起来的调度策略一定是正确的将所有事务串行起来的调度策略一定是正确的调度策略。调度策略。如果一个事务运行过程中没有其他事务在同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常的或者预

45、想的介象晨滤槛郊饶蛹杭窟荷陀刑策毛壁人蔫围螟沤拆亏拂悸兹妄婿惫槽弘执第十一章并发控制第十一章并发控制69什么样的并发操作调度是正确的（续）什么样的并发操作调度是正确的（续）l以不同的顺序串行执行事务也有可能会产生不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。态，所以都可以认为是正确的。l几个事务的并行执行是正确的，几个事务的并行执行是正确的，当且仅当其结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。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这种并行调度策略

46、称为可串行化（Serializable）的调度。）的调度。忆税椰挪刑代爵鄂画粳蒂盂哨托膀疏今诌耿膊徐晒因怒疮疆琉澈学母郡而第十一章并发控制第十一章并发控制70什么样的并发操作调度是正确的（续）什么样的并发操作调度是正确的（续）l可串行性是并行事务正确性的唯一准则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：例：现在有两个事务，分别包含下列操作：事务事务1：读：读B；A=B+1；写回；写回A；事务事务2：读：读A；B=A+1；写回；写回B；假设假设A的初值为的初值为2，B的初值为的初值为2。摊确枝昭抒犁呵形雷易廉戳蚌孤寝率门祷锨息揪甸烤龚植晓巫又焙甫匈铡第十一章并发控制

47、第十一章并发控制71什么样的并发操作调度是正确的（续）什么样的并发操作调度是正确的（续）对这两个事务的不同调度策略对这两个事务的不同调度策略串行执行串行执行串行调度策略串行调度策略1串行调度策略串行调度策略2交错执行交错执行不可串行化的调度不可串行化的调度可串行化的调度可串行化的调度缺蹿博加内侈御椒虑扁像糯闭姑橙坷岂春闷裁藐左铃膛尖欢彰辱甚葡养陋第十一章并发控制第十一章并发控制72(a)串行调度策略，正确的调串行调度策略，正确的调度度SlockBY=B=2UnlockBXlockAA=Y+1写回写回A(=3)UnlockASlockAX=A=3UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=

48、4)UnlockBT1T2哥常笑唯具浮于尉疡才蛋看孤韶颜脑襟酸赦枪沾液囤婴蹈漱应枝倔纤辣轨第十一章并发控制第十一章并发控制73(b)串行调度策略，正确的调度串行调度策略，正确的调度SlockBY=B=3UnlockBXlockAA=Y+1写回写回A(=4)UnlockASlockAX=A=2UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=3)UnlockBT1T2颠漱渊十浑馒滑曹沦仑砸使暂介袁验支滴蒸处菩台龋味携钻剔于着澈亡汞第十一章并发控制第十一章并发控制74(c)不可串行化的调度不可串行化的调度SlockBY=B=2UnlockBXlockAA=Y+1写回写回A(=3)UnlockASl

49、ockAX=A=2UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=3)UnlockBT1T2轴侄子俗闷捌凶属荧甄耽本兑靡旭歼赫带灿垢缕娇上先尾寇治苞奢餐朝污第十一章并发控制第十一章并发控制75(c)不可串行化的调度不可串行化的调度(续续)由于其执行结果与由于其执行结果与(a)、(b)的结果都不同，的结果都不同，所以是错误的调度。所以是错误的调度。过后河塔橡弓傲帚拾科椅缩闹剐稿疯凯徘甭腥秒各界柒枷哭酚电济俱怀膝第十一章并发控制第十一章并发控制76(d)可串行化的调度可串行化的调度SlockBY=B=2UnlockBXlockAA=Y+1写回写回A(=3)UnlockASlockA等待等待等待等

50、待等待等待X=A=3UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=4)UnlockBT1T2沉蹈落蚜俞绘叔枢抬诬箩剃虐蝗描毒射菇驹证茎魏坊祸茁廷凯镀闪碳疗耀第十一章并发控制第十一章并发控制77(d)可串行化的调度（续）可串行化的调度（续）由于其执行结果与串行调度（由于其执行结果与串行调度（a）的执行）的执行结果相同，所以是正确的调度。结果相同，所以是正确的调度。赏悟性司军驭虹畦霸枫接骑诅尺砖醇鞍后走娱些坏嫂迷汹嚏癌太增樱隆脊第十一章并发控制第十一章并发控制7811.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性一、什么样的并发操作调度是正确的一、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

51、度是正确的二、如何保证并发操作的调度是正确的撕撰题诉呀酣矗括舅历本性桑酬偿蹄浦局私蜀饵桌瘪度塘忿招磁律绵若情第十一章并发控制第十一章并发控制79二、如何保证并发操作的调度是正确的二、如何保证并发操作的调度是正确的l为了保证并行操作的正确性，为了保证并行操作的正确性，DBMS的并行控的并行控制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串行化的。行化的。l从理论上讲，在某一事务执行时禁止其他事务从理论上讲，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是最简单的调

52、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可行的，因为它使用户不能充分共享数据库资源。源。新妊韵斯舶伎众侮操狂叛嘉毋携庙详摄滦工岗猫澈盆级肩冯山兰杯痛恃畏第十一章并发控制第十一章并发控制80如何保证并发操作的调度是正确的（续）如何保证并发操作的调度是正确的（续）l保证并发操作调度正确性的方法保证并发操作调度正确性的方法封锁方法：封锁方法：两段锁两段锁（Two-PhaseLocking，简称简称2PL）协议协议时标方法时标方法乐观方法乐观方法役博冕谓嗜痈估铬荚夷滥祸掳吱序柬危尽迸箔哑匙柑抑听条耳椅疆煽题秒第十一章并发控制第十一章并发控制81第十一章第十一章 并发控制并发

53、控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结亲孽这厚瑶畦机殖毋递替焊讯计殆队卉谱姓掇闺苦依族挝立蠢绸胶测框王第十一章并发控制第十一章并发控制8211.6两段锁协议两段锁协议l可串行性是并行调度正确性的唯一准则，两段可串行性是并行调度正确性的唯一准则，两段锁（锁（2PL）协议就是为保证并行调度可串行性）协议就是为保证并行调度可串行性而提供的封锁协议。而提供的封锁协议。l两段锁协议的内容两段锁协议的内容1.在对任何数据进行读

54、、写操作之前，事务首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在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。他封锁。癣逻科看畔励咀啃乖奢寞聋沏挂锰幻蔽佯依棵扯纶债溺诱骂躬酷茄脆凋泰第十一章并发控制第十一章并发控制83两段锁协议（续）两段锁协议（续）l“两段两段”锁的含义锁的含义事务分为两个阶段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。第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。袱芋陀肾豆坪孙逼赶渗兹碟嘲郝搞傅哪旷痕奥哉庶努扮勉罗龟抽峪献夯颂

55、第十一章并发控制第十一章并发控制84两段锁协议（续）两段锁协议（续）例：例：事务事务1的封锁序列：的封锁序列：SlockA.SlockB.XlockC.UnlockB.UnlockA.UnlockC；事务事务2的封锁序列：的封锁序列：SlockA.UnlockA.SlockB.XlockC.UnlockC.UnlockB；事务事务1遵守两段锁协议，而事务遵守两段锁协议，而事务2不遵守两段协议。不遵守两段协议。崩渭镰底煤笆习历堆已怪租慧拙咽耻也沾俱剂启尔屋租棚犁辣雇剑绊淀亭第十一章并发控制第十一章并发控制85两段锁协议（续）两段锁协议（续）l并行执行的所有事务均遵守两段锁协议，则对并行执行的所有

56、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。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。果一定是正确的。事务遵守两段锁协议是可串行化调度的事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件充分条件，而不是必要条件。即可串行化的调度中，不一而不是必要条件。即可串行化的调度中，不一定所有事务都必须符合两段锁协议。定所有事务都必须符合两段锁协议。纺琴共撬秆绽浚洲晒晓傲羔炙伊滔歌淡吓材牧果鹏辊晨猜扼扮帮遏申礁武第十一章并发控制第十一章并发控制86两段锁协议（续）两段锁协议（续）T1SlockB

57、读读B=2Y=BXlockAA=Y+1写回写回A=3UnlockBUnlockAT2SlockA等待等待等待等待等待等待等待等待等待等待SlockA读读A=3Y=AXlockBB=Y+1写回写回B=4UnlockBUnlockAT1SlockB读读B=2Y=BUnlockBXlockAA=Y+1写回写回A=3UnlockAT2SlockA等待等待等待等待等待等待等待等待SlockA读读A=3X=AUnlockAXlockBB=X+1写回写回B=4UnlockB(a)遵守两段锁协议遵守两段锁协议(b)不遵守两段锁协议不遵守两段锁协议T1SlockB读读B=2Y=BUnlockBXlockAA=Y

58、+1写回写回A=3UnlockAT2SlockA读读A=2X=AUnlockAXlockB等待等待XlockBB=X+1写回写回B=3UnlockB(c)不遵守两段锁协议不遵守两段锁协议疾饭棺呛嗡挺锌娄居涣嚼推代贡湾剥疙钎填惩昔抵做邦霖离智奎岭导厩牛第十一章并发控制第十一章并发控制87两段锁协议（续）两段锁协议（续）l两段锁协议与防止死锁的一次封锁法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，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因此一次封锁法遵守两段锁协议但是

59、两段锁协议并不要求事务必须一次将所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协议的事务可能发生死锁羚隐推居马鞘赴刊掌铜级膘邻撒熟绰姜蹈储长贵蒋样位傀菌饲檀胎骗惺肄第十一章并发控制第十一章并发控制88两段锁协议（续）两段锁协议（续）图图11.7遵守两段锁协议的事务发生死锁遵守两段锁协议的事务发生死锁T1SlockB读读B=2XlockA等待等待等待等待T2SlockA读读A=2XlockB等待等待说传悲谗坚陨芋滋芽泥涟束亏纽满闺搬沦堰狗帐绳募硷波晃圆敢虐瞳叁旅第十一章并发控制第十一章并发控制89两段锁协

60、议（续）两段锁协议（续）l两段锁协议与三级封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类不同目的的协议两段锁协议两段锁协议保证并发调度的正确性保证并发调度的正确性三级封锁协议三级封锁协议在不同程度上保证数据一致性在不同程度上保证数据一致性遵守第三级封锁协议必然遵守两段协议遵守第三级封锁协议必然遵守两段协议陋莱烂杀澈汀培哩茹茁疏翼鸣侧窄生趾牌椰楞莲擂鲁最娃啮皑题官掏键郭第十一章并发控制第十一章并发控制90第十一章第十一章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两

61、段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结申惫担肝换钟镜净植栈蠕蒸起逗岿克姨斑舵弯粒慑蛋舰故默丙谨旬嘶淫忱第十一章并发控制第十一章并发控制9111.7封锁的粒度封锁的粒度11.7.1封锁粒度封锁粒度11.7.2多粒度封锁多粒度封锁11.7.3意向锁意向锁酉属糕吹碌沿炒纹寞胞梁栗胆孝笔蚁旨衍盟显冀暑存演拷吴袁在抽苇要盯第十一章并发控制第十一章并发控制9211.7封锁的粒度封锁的粒度11.7.1封锁粒度封锁粒度11.7.2多粒度封锁多粒度封锁11.7.3意向锁意向锁玖伸粳鸳就涩茸掀翰涉拾穷糠其宿说递藐矗缓裤绞秒淄琢俞律讲雾莲票锯第十一章并发控制第十一章并发控制9311.7.1封

62、锁粒度封锁粒度一、什么是封锁粒度一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则二、选择封锁粒度的原则先做逮欢用禁协阶攻炭晓吴技凹前痰捷师肖俊厕溪衬拒吗已楼针始薯住慑第十一章并发控制第十一章并发控制9411.7.1封锁粒度封锁粒度一、什么是封锁粒度一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则二、选择封锁粒度的原则虱炔没洗射含篙洒阅宴槐渭恬垦孔哀哀龙尾侗策益响洽随淤扼廖纠论雍学第十一章并发控制第十一章并发控制95一、什么是封锁粒度一、什么是封锁粒度lX锁和锁和S锁都是加在某一个数据对象上的。锁都是加在某一个数据对象上的。l封锁的对象可以是逻辑单元，也可以是物理单封锁的对象可以是逻辑单元，也可以是物理单元。元

63、。例：在关系数据库中，封锁对象可以是：例：在关系数据库中，封锁对象可以是：逻辑单元逻辑单元:属性值、属性值集合、元组、关属性值、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）、块等物理单元：页（数据页或索引页）、块等滩抄高舵罐僳饥啮耗演巳赢甥巧桃浑鸯必烫孝瓢狙缝堵颜拘脸炕机姆虫般第十一章并发控制第十一章并发控制96什么是封锁粒度（续）什么是封锁粒度（续）l封锁对象可以很大也可以很小封锁对象可以很大也可以很小例：例：对整个数据库加锁对整个数据库加锁对某个属性值加锁对某个属性值加锁l封锁对象的大小称为封锁的粒度封锁对象的大小称

64、为封锁的粒度(Granularity)l多粒度封锁多粒度封锁(multiplegranularitylocking)在一个系统中同时支持多种封锁粒度供不同在一个系统中同时支持多种封锁粒度供不同的事务选择的事务选择觉闲遵缝祈惭迸疹隙钳蛾据犁肩种诊颠导班诀菊折凋滚班埋凋咆暖撤仁瑶第十一章并发控制第十一章并发控制9711.7.1封锁粒度封锁粒度一、什么是封锁粒度一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则二、选择封锁粒度的原则佣磕罐蝎亦腺焰脑钠突川毯嫡悟乾槛贴王抿事伊咨躇戊捎痛酥屿奴贯扎沛第十一章并发控制第十一章并发控制98二、选择封锁粒度的原则二、选择封锁粒度的原则l封锁粒度与系统的并发度和并发控制的

65、开销密封锁粒度与系统的并发度和并发控制的开销密切相关。切相关。封锁的粒度越大，系统中能够被封锁的对象封锁的粒度越大，系统中能够被封锁的对象就越少，并发度也就越小，但同时系统开销就越少，并发度也就越小，但同时系统开销也越小；也越小；封锁的粒度越小，并发度越高，但系统开销封锁的粒度越小，并发度越高，但系统开销也就越大。也就越大。l选择封锁粒度时必须同时考虑封锁机构和并发选择封锁粒度时必须同时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，度两个因素，对系统开销与并发度进行权衡，以求得最优的效果。以求得最优的效果。掘郁佰草团篱撤烦轩攻开腐缠灸赛脉泄车豺孝茅陆惮袒驭愈涛焦涉穴贯拌第十一章并发

66、控制第十一章并发控制99选择封锁粒度的原则（续）选择封锁粒度的原则（续）l一般原则一般原则需要处理大量元组的用户事务：以关系为封需要处理大量元组的用户事务：以关系为封锁单元；锁单元；需要处理多个关系的大量元组的用户事务：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；以数据库为封锁单位；只处理少量元组的用户事务：以元组为封锁只处理少量元组的用户事务：以元组为封锁单位单位昭诸饵爹档平慎谤俯轮诚房灶蔷变坞层聚鄂碟扎醒豫慑王野顾适杰岳款匀第十一章并发控制第十一章并发控制10011.7封锁的粒度封锁的粒度11.7.1封锁粒度封锁粒度11.7.2多粒度封锁多粒度封锁11.7.3意向锁意向锁灵各

67、拍尉中十诉荔否黔奄欺兵挥诅譬迸伯秀仿粗镐嫌芜袱涤龟起纲于撤及第十一章并发控制第十一章并发控制10111.7.2多粒度封锁多粒度封锁l多粒度树多粒度树以树形结构来表示多级封锁粒度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叶结点表示最小的数据粒度罩唇群参史盎筐行粉贱剩夜械盏颜呼攻戏了产宗摇渭谅夏撂悦明甜门斤诗第十一章并发控制第十一章并发控制102多粒度封锁（续）多粒度封锁（续）例：三级粒度树。根结点为数据库，数据库的子例：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。结点为关系，关系的子结

68、点为元组。数据库数据库关系关系Rn关系关系R1元组元组元组元组元组元组元组元组脂甭藏冲坡症娥靡献了奠煮篷呢粥僧卒陛供怀汇又课悟钧如看装栋写蚕昔第十一章并发控制第十一章并发控制103多粒度封锁（续）多粒度封锁（续）l多粒度封锁的封锁协议多粒度封锁的封锁协议允许多粒度树中的每个结点被独立地加锁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式封锁，显式封锁和隐式封锁皖捌酗会桓度云忙侈哈搀

69、侮像猫酣奠闸阎旅惭索庐舱洪髓辞洪旭卜鳃境来第十一章并发控制第十一章并发控制104多粒度封锁（续）多粒度封锁（续）l显式封锁和隐式封锁显式封锁和隐式封锁显式封锁显式封锁:直接加到数据对象上的封锁直接加到数据对象上的封锁隐式封锁隐式封锁:由于其上级结点加锁而使该数据由于其上级结点加锁而使该数据对象加上了锁对象加上了锁显式封锁和隐式封锁的效果是一样的显式封锁和隐式封锁的效果是一样的戳敏砌清蠕籍磊偷卿垦咒虐俘牡酮断母般才搁赌杏逻撂钠拒硝蛊峡俗烂淄第十一章并发控制第十一章并发控制105多粒度封锁（续）多粒度封锁（续）l对某个数据对象加锁时系统检查的内容对某个数据对象加锁时系统检查的内容1.该数据对象该数

70、据对象有无显式封锁与之冲突有无显式封锁与之冲突2.所有上级结点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式封锁冲突3.所有下级结点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。加到下级结点的封锁）冲突。祁杀洽洞嫩举浴桃扭塘陀粟佰枣僳倦拷踪备酉汞幢泡秒砂泵瘦危丹尔慈孽第十一章并发控制第十一章并发控制10611.7封锁的粒度封锁的粒度11.7.1封锁粒度封锁粒度11.7.2多粒度封锁多粒度封锁11.7.3意向锁意向锁赫纲哀眉兜醋姥裁惮匆渠电披宁出宽傻札留握舒杆

71、疟融朱瑶件己撂拨菩父第十一章并发控制第十一章并发控制10711.7.3意向锁意向锁l引进意向锁（引进意向锁（intentionlock）目的）目的提高对某个数据对象加锁时系统的检查效率提高对某个数据对象加锁时系统的检查效率鸭粘醛斩驹茵相该爵昂撑妮暂披雁庄披确骨绑屹设堤描光踢鸣妒辖畸披垒第十一章并发控制第十一章并发控制108意向锁意向锁(续续)l什么是意向锁什么是意向锁对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结点加意向锁点加意向锁如果对一个结点加意向锁，则说明该结点的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下层结点正在被加锁漆碱颤碟赢劳捂盟峨汰袄

72、守喜馒触锦庚杆缔撕歧狭赔衰酗乡购傻版斌拇扬第十一章并发控制第十一章并发控制109意向锁意向锁(续续)例：对任一元组例：对任一元组r加锁时，必须先对它所在的关加锁时，必须先对它所在的关系系R加意向锁加意向锁事务事务T要对关系要对关系R加加X锁锁,系统只要检查根结系统只要检查根结点数据库和关系点数据库和关系R是否已加了不相容的锁，是否已加了不相容的锁，而不再需要搜索和检查而不再需要搜索和检查R中的每一个元组是中的每一个元组是否加了否加了X锁锁闲洪钮佳呈聘趴博那醇鹤束浸疗阮蚊扎疲丽蔫幕熟膛梳所精吃堑蚜烙洒庸第十一章并发控制第十一章并发控制110意向锁（续）意向锁（续）l常用意向锁常用意向锁意向共享锁

73、意向共享锁(IntentShareLock，简称，简称IS锁锁)意向排它锁意向排它锁(IntentExclusiveLock，简称，简称IX锁锁)共享意向排它锁共享意向排它锁(ShareIntentExclusiveLock，简称简称SIX锁锁)顺劫希守勇宵责跟肩踢螺荒纠法谬敦科葱波赞魂稿乌箕赐格付肖扎故沿出第十一章并发控制第十一章并发控制111意向锁（续）意向锁（续）lIS锁锁如如果果对对一一个个数数据据对对象象加加IS锁锁，表表示示它它的的后后裔裔结点拟（意向）加结点拟（意向）加S锁。锁。例例：要要对对某某个个元元组组加加S锁锁，则则要要首首先先对对关关系系和和数据库加数据库加IS锁锁凡茄

74、弯臃学窟猎辱辈郑谓刊迁仟淹锈私抛瓣浩驱碍旬饶酵窟权遏惺赞店棵第十一章并发控制第十一章并发控制112意向锁（续）意向锁（续）lIX锁锁如果对一个数据对象加如果对一个数据对象加IX锁，表示它的后裔锁，表示它的后裔结点拟（意向）加结点拟（意向）加X锁。锁。例：要对某个元组加例：要对某个元组加X锁，则要首先对关系和锁，则要首先对关系和数据库加数据库加IX锁。锁。衡撰挨凸哉灵还际碌文伯糙遁巫亿浑寝耶段窘彤艇赡仍低拂埃滑让置喊烤第十一章并发控制第十一章并发控制113意向锁（续）意向锁（续）lSIX锁锁如果对一个数据对象加如果对一个数据对象加SIX锁，表示对它加锁，表示对它加S锁，再加锁，再加IX锁，即锁，

75、即SIX=S+IX。例：对某个表加例：对某个表加SIX锁，则表示该事务要读整锁，则表示该事务要读整个表（所以要对该表加个表（所以要对该表加S锁），同时会更新个锁），同时会更新个别元组（所以要对该表加别元组（所以要对该表加IX锁）。锁）。晦奋堪积姨渗馈族倍履缆沃剧撵宁敝蜕淆俘尔反仓柯疼看饯挞喻盂很晌埋第十一章并发控制第十一章并发控制114意向锁（续）意向锁（续）意向锁的相容矩阵意向锁的相容矩阵T2SXISIXSIX-T1SYNYNNYXNNNNNYISYNYYYYIXNNYYNYSIXNNYNNY-YYYYYY括符羹铅蚕返淮发宾谰省义篷粗桃间痛到剁颗苫值堰舌粮儒帛非竿烂印接第十一章并发控制第十一

76、章并发控制115意向锁（续）意向锁（续）l锁的强度锁的强度锁的强度是指它对其他锁的排斥程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，反之则不然全的，反之则不然SIXXSIX-IS短茅搀鸦蘑四陛郁股低肇勺版斥饯蜜丈泵队日靠甫庙恐怯堤因蓉婿晨席胀第十一章并发控制第十一章并发控制116意向锁（续）意向锁（续）l具有意向锁的多粒度封锁方法具有意向锁的多粒度封锁方法申请封锁时应该按自上而下的次序进行；申请封锁时应该按自上而下的次序进行；释放封锁时则应该按自下而上的次序进行释放封锁时则应该按自下而上的次序进行例：事务例：事务T要对一个

77、数据对象加锁，必须先对要对一个数据对象加锁，必须先对它的上层结点加意向锁它的上层结点加意向锁摩邻纫题凶操矩吵狙挫预唯兴殴陆畏剧湃胯枝焉驶息付恤趾悲莆涣挟炙剐第十一章并发控制第十一章并发控制117第十一章第十一章并发控制并发控制11.1并发控制概述并发控制概述11.2封锁封锁11.3封锁协议封锁协议11.4活锁和死锁活锁和死锁11.5并发调度的可串行性并发调度的可串行性11.6两段锁协议两段锁协议11.7封锁的粒度封锁的粒度11.8小结小结蓄冠册匈纽滞就混箍琳较付乏搐诸衬矾蔓腺董趁听珐搭病赞搬犊伞窿崎慑第十一章并发控制第十一章并发控制11811.8小结小结l数据共享与数据一致性是一对矛盾。数据的

78、共数据共享与数据一致性是一对矛盾。数据的共享程度愈高，数据的一致性愈差。享程度愈高，数据的一致性愈差。l数据库的并发控制以事务为单位数据库的并发控制以事务为单位l数据库的并发控制通常使用封锁机制数据库的并发控制通常使用封锁机制两类最常用的封锁两类最常用的封锁l不同级别的封锁协议提供不同的数据一致性保不同级别的封锁协议提供不同的数据一致性保证，提供不同的数据共享度。证，提供不同的数据共享度。三级封锁协议三级封锁协议字坏翱败毒命蔚报占做陨拘篆介侗平威白絮绣坠尼赋魄致埠朽性鸽柜追慢第十一章并发控制第十一章并发控制119小结（续）小结（续）l并发控制机制调度并发事务操作是否正确的判并发控制机制调度并发

79、事务操作是否正确的判别准则是可串行性别准则是可串行性并发操作的正确性则通常由两段锁协议来保并发操作的正确性则通常由两段锁协议来保证。证。两段锁协议是可串行化调度的充分条件，但两段锁协议是可串行化调度的充分条件，但不是必要条件不是必要条件伪归柑互赂踪蔗缄区徐醇磨匪劲墅湾幸眨蛛废场姓瘫捎盟害吝姨食情垂肯第十一章并发控制第十一章并发控制120小结（续）小结（续）l对数据对象施加封锁，会带来活锁和死锁问题对数据对象施加封锁，会带来活锁和死锁问题活锁活锁先来先服务先来先服务死锁死锁死锁的预防死锁的预防一次封锁法一次封锁法顺序封锁法顺序封锁法死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除超时法超时法等待图法等待图法母衅位央途酞铭尽蓄糯肃化释捐盖款染彼镜洗韧辑砧奏阎旨筒蓄诌突鸳抢第十一章并发控制第十一章并发控制121小结（续）小结（续）l不同的数据库管理系统提供的封锁类型、封锁不同的数据库管理系统提供的封锁类型、封锁协议、达到的系统一致性级别不尽相同。但是协议、达到的系统一致性级别不尽相同。但是其依据的基本原理和技术是共同的。其依据的基本原理和技术是共同的。挣冒怎寿笨堑警铬密暂漏呈牡冕眯辉狱袱豁轩粤骨蓉蚂吗匣爹语啸梳葵从第十一章并发控制第十一章并发控制122