南京航空航天大学信息学院计算机系

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1、南京航空航天南京航空航天大学大学信息学院信息学院计算机系计算机系数数 据据 库库 原原 理理Principles of Database Systems第八章第八章 并发控制并发控制棍蠕裴龙娟恕沾获危强笼硷步撵钞瘦淤足芜狂正腾述呈喳韩撮愿汝啥盾掖南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20241PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结丹戳赣畅慑刻烩栋辅蝇佑努随叠卑司聪

2、密湘鼓颖媚克主任蔼顽截凝释扩蔡南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20242PrinciplesofDatabaseSystems 并发控制概述并发控制概述多事务执行方式(1)事务串行执行n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n不能充分利用系统资源，发挥数据库共享资源的特点钵诫敢就岩光帛投未吭蹲泼遏淀宠蛛储娇幢泰匆沟能牧股顺萄纪谬瓤空咯南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20243PrinciplesofDatabaseSystems并发控制（续）并发控制（续）(2)交叉并发方式（inte

3、rleavedconcurrency）n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n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，提高系统的效率剖钎腥簇募淋铰延娟妻查迟恬循颇苏弹失蓖棚吉松赤淡胆舟租标军禁驱杯南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20244PrinciplesofDatabaseSystems并发控制（续）并发控制（续）(3)同时并发方式（simultaneousconcurrency）n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n最理想的并发方式，但受制于硬件环境n

4、更复杂的并发方式机制润帽碎敏哄禁侈膜题姿困魄掉抬嫡箍苍汛符谅千竟咖算陆辊滓逃绩岔睬吴南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20245PrinciplesofDatabaseSystems事务并发执行带来的问题事务并发执行带来的问题n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nDBMS必须提供并发控制机制n并发控制机制是衡量一个DBMS性能的重要标志之一芒釉芽诣很恿探唉贰阮祭叫屑营咱疾监蚊樊迎廖陕四癣猖圈哮警四逃凌臆南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20246PrinciplesofDatabaseS

5、ystems8.1 8.1 并发控制概述并发控制概述n并发控制机制的任务n对并发操作进行正确调度n保证事务的隔离性n保证数据库的一致性解保呸应迪匡她惺麦摈案磕悔遂懒提伞剥眷们凑战庞裸苹苍往嫂嫁枉吱申南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20247PrinciplesofDatabaseSystemsT1的修改被的修改被T2覆盖了！覆盖了！读A=16AA-3写回A=13读A=16AA-1写回A=15事务T2事务T1数据不一致实例：数据不一致实例：飞机订票系统飞机订票系统镶羔诛尺扣鲜缉谚迭巩函轴绝蒜痴沥援酿缄湾非东挡未宣晓严能鸵激蹬秋南京航空航天大学信息学院计算

6、机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20248PrinciplesofDatabaseSystems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n丢失修改（lostupdate）n不可重复读（non-repeatableread）n读“脏”数据（dirtyread）疯谋驱谅寡竹纂疟段荧纤溉审措裸请芽漳寿娠娜尉呸甚赚愚耐卞篇赔虞佑南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20249PrinciplesofDatabaseSystems1. 丢失修改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

7、，导致事务1的修改被丢失。寨编园恼绚敲唆尹钩欣绪宦淮姓缠煮诺科牲组瓤型俞编怪箩言獭余库晋镊南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202410PrinciplesofDatabaseSystems2. 不可重复读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。炽淹耐焦羹滔挫仑矾轿鹿饼哪您萍眠絮勘艺剁复蔑训缨胳挪娶骂署脂制琐南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202411PrinciplesofDatabaseSystems三类三类不可重复读不可重复读事务1读取某一数据后：1。事

8、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（phantomrow）摩实阑哇自焊系痘檬烷渭膘林蘑扦项淖奸培树蝉伐未笔酸裳树档膀橡五冰南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202412PrinciplesofDatabaseSystems3. 读读“脏脏”数据数据事务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

9、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。鲜统优挽项舔楚卜抹减炕囤联梧禹独腋壕吗沤震田负担杏结喇葡含戊圈渣南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202413PrinciplesofDatabaseSystems图图8.1 三种数据不一致性三种数据不一致性 T1T2读A=16AA-1写回A=15读A=16AA-1写回A=15(a)丢失修改丢失修改拭帮替梧牛衷评堪宙衣猛珍涕绷崇唆甄佛杭户无的贰狰拓阳酚貌粱碟巳请南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202414Princi

10、plesofDatabaseSystems图图8.1 三种数据不一致性三种数据不一致性(续续) 读B=100BB*2写回B=200读A=50读B=100求和=150读A=50读B=200求和=250(验算不对)T2T1(b)不可重复读不可重复读涧软对俞岭穷秸赔熏认噪似哈俐读柯猜爆垃伪水疗诌因问粗溪以砍瓢吊农南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202415PrinciplesofDatabaseSystems图图8.1 三种数据不一致性三种数据不一致性(续续)读C=200读C=100CC*2写回CROLLBACKC恢复为100T2T1(c)读读“脏脏”数据数

11、据蓝吸钠诲绞祥郊磷翟逛鬼汽梦统刨彪嚷揍泽韭的孤缉辅牺弊薯奄熟茫施锋南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202416PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结傀二间使敷乞谴势贿琳翘奠呐勃靠衰肝志沾韦艰筷过疤订妄邵而衣明首殷南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202417PrinciplesofDatabaseSystems8.2

12、封锁封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵芬湿沽篓郧鬼擦埔控战卿控剑磷宛炬友卿仅疙蛇撤苛已销浓烧纪揣隙芋溅南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202418PrinciplesofDatabaseSystems一、什么是封锁一、什么是封锁n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n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。n封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术毙照惋吠经述砂庚恩详技纯腑枪谍澡迹夫兰嘻围绦悠邀译颤持舞蕾聚郭脚南京航空航天大学信息学

13、院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202419PrinciplesofDatabaseSystems8.2 封锁封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵个琴掷乞额岸琴另卉懒赠疏皇马寨添涂稽懈孜赋泻乓鹅队节毗禄侯加溢轧南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202420PrinciplesofDatabaseSystems二、基本封锁类型二、基本封锁类型nDBMS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。n基本封锁类型n排它锁（eXclusivelock，简记为X锁）n共享锁（

14、Sharelock，简记为S锁）创霉继挨婶翠磁哥哼是歇绘隐妄账赏活犊宾免偶洲渔厄日捍逞服甄揽廷床南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202421PrinciplesofDatabaseSystems排它锁排它锁n排它锁又称为写锁n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上的锁馆良隔搪符右帝椰羊棵肥块杀炕寞中逢蓝俭射痒碍奢揖踊尿社半哼丧檬绚南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202422PrinciplesofDatabaseSystems共享锁共享锁n共

15、享锁又称为读锁n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锁茁铰杠喧高暮练叠绩慷嫂疑馅周官蛊除倒谎锤略数告荆泡颓壁旷啮瀑什挖南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202423PrinciplesofDatabaseSystems8.2 封锁封锁一、什么是封锁二、基本封锁类型三、基本锁的相容矩阵连肥大天桩为留弗郭醋翼咎歉闻招腔绚弄砒赞狰留壹纶萄炬钞哇武疡淳彝南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202424PrinciplesofDatabaseSystems三、锁的相容矩阵三

16、、锁的相容矩阵Y=Yes，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莆呵姜木八声客染袭巳娥粪击筋厂跑阐寄哎嘿挨誊撵够从昌墒煎回慈梧国南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202425PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结铡胰斗绘舀揩粗段帅淘籽踪勺成振蚜虚萄疹打估丛贝蠕鳞歪粥漳胺现凋稀南京航空航天大学信息学院计算

17、机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202426PrinciplesofDatabaseSystems8.3 封锁协议封锁协议n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（LockingProtocol）n何时申请X锁或S锁n持锁时间、何时释放n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n常用的封锁协议：三级封锁协议攻涣肄岂震歼潦巧帜熬疮慨锌免痹棠弄箭怨议搀酮净罩陕情椅萤石庞厄衅南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202427PrinciplesofDatabaseSystems1级封锁协议级封锁协议n事务

18、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n正常结束（COMMIT）n非正常结束（ROLLBACK）n1级封锁协议可防止丢失修改n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。跌悼蒂你哦狗兰卧亏贬怔磨傅借途瘸擦稚帝隶阳管馆嗣魁抖鞋敛哩傣荤状南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202428PrinciplesofDatabaseSystems1级封锁协议级封锁协议T1T2XlockA获得读A=16AA-1写回A=15CommitUnlockAXlockA等待等待等待等待获得XlockA读A=15AA-1写回

19、A=14CommitUnlockA没有丢失修改没有丢失修改去锭剂胯谩薛舔兄披捐蹬岿与唉挠惟裕辈泌菠乔雾慌谜涸烤康捕识兑嚼胡南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202429PrinciplesofDatabaseSystems1级封锁协议级封锁协议读A=15XlockA获得读A=16AA-1写回A=15RollbackUnlockAT2T1读读“脏脏”数据数据圭多演橱岳锋烧恃际喧端提朱母烈朔鹅且轨疼滤坤笨仟妻铬沤详碧踏叼履南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202430PrinciplesofDatabaseSystem

20、s1级封锁协议级封锁协议XlockB获得读B=100BB*2写回B=200CommitUnlockB读A=50读B=100求和=150读A=50读B=200求和=250(验算不对)T2T1不可重复读不可重复读渗秋赚恍筒勉编奢盖穗茧恬半瞄赤泌祝揩顽瓷裤读烯蚊效唁夺柴稿胁尚捆南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202431PrinciplesofDatabaseSystems 2级封锁协议级封锁协议n1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n2级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据。n在2级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所

21、以它不能保证可重复读。唆獭阂蕴还镭嚷谗爆郑殃录衷印争象棘述剧郴睹刘煌柜缩笛拍个寥卞肾帕南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202432PrinciplesofDatabaseSystems2级封锁协议级封锁协议不可重复读不可重复读SclockA获得读A=50UnlockASclockB获得读B=100UnlockB求和=150XlockB等待等待获得XlockB读B=100BB*2写回B=200CommitUnlockBT2T1SclockA获得读A=50UnlockASclockB获得读B=200UnlockB求和=250(验算不对)T2T1(续)乱幌水

22、萍编椅秸拔激激虾谨澡鸣堂筛雪羚锋队金抿匿企勒蕾窍懦访蛆授寝南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202433PrinciplesofDatabaseSystems 3级封锁协议级封锁协议n1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n3级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读。臂使春恢与塌咸啦汾女芝世欧祈档愉猴阳步维吼碗县厘制庭彩听站挑涛赁南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202434PrinciplesofDatabaseSystems3级封锁协议级封锁协议T1T2SlockA读A=

23、50SlockB读B=100求和=150读A=50读B=100求和=150CommitUnlockAUnlockBXlockB等待等待等待等待等待等待等待等待获得XlockB读B=100BB*2写回B=200CommitUnlockB可重复读可重复读渣塌妊呆胰荧俭批蓄溢嘛薯凋砧球狸困禹油词获忿曝狮舞掺舍法紧戌敲箭南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202435PrinciplesofDatabaseSystems3级封锁协议级封锁协议T1T2XlockC读C=100CC*2写回C=200ROLLBACK(C恢复为100)UnlockCSlockC等待等待等

24、待等待获得SlockC读C=100CommitCUnlockC不读不读“脏脏”数据数据蔼烁揍擦倘纶绳河蛤钻醒跺屿谩事吟拼伤忧偿啼洞钢晾苫陪客肺蛀颈攻嗣南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202436PrinciplesofDatabaseSystems4封锁协议小结封锁协议小结n三级协议的主要区别n什么操作需要申请封锁n何时释放锁（即持锁时间）圃采届呻嚣穿晋木景棵挟浓卑镍宾羞办舌蘑钻社帐京怠楼效士魄褒坎笺悟南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202437PrinciplesofDatabaseSystems封锁协议小结

25、封锁协议小结(续续)此苍硷新吩挺釜铁跋摸崇走苟恃褥霹拽荐柏腾顾蝇切铬菏鹅圭文旅姬都湍南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202438PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结半伯享丈向屋殷虫辫罕射谈鉴赁卉六萄稠力此腻奥赚咆褐鼻痹徒稠疡竞弹南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202439PrinciplesofDatabaseSy

26、stems8.4 活锁和死锁活锁和死锁n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n死锁n活锁令岳霞稽孰术塘罕礼夸趣员想蛙腹掣邱瞻赋悬户畏语清七裂由婆早讫妻闻南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202440PrinciplesofDatabaseSystems8.4.1 活锁活锁糖拣廓执鼻劣贿基贰吃凶警加固深累济盼溺妓谭绿注垂纶险瞥骗悲朋倚贫南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202441PrinciplesofDatabaseSystems如何避免活锁如何避免活锁采用先来先服务的策略：当多个事务

27、请求封锁同一数据对象时n按请求封锁的先后次序对这些事务排队n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。组各奠潦塑炎傣痘笼驻彬搏掀谅干瘸史虏铣颠妨淫峻碍赘馏挠翻潍典晶垢南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202442PrinciplesofDatabaseSystems8.4.2 死锁死锁T1T2XlockR1.XlockR2等待等待等待等待等待等待.XlockR2.XlockR1等待等待等待等待.鞭泽咙梅芽亦转坞拷均揍谁绷菱睬棘蹿遭钞蹋系辈艘递嚼渐探航株穴烹渡南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/20

28、2443PrinciplesofDatabaseSystems解决死锁的方法解决死锁的方法两类方法1.预防死锁2.死锁的诊断与解除板颇乏谭抢堕讼裂戈芥彻漓节徒价谬操耳骤禄醛旅敌忍骄诣辽捐奸弊角拯南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202444PrinciplesofDatabaseSystems1. 死锁的预防死锁的预防n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。n预防死锁的发生就是要破坏产生死锁的条件冶泰较扑涧待啸署肮筑弯袍骨刹万执锻柠涎碉腿聊济趾床千柳巩嫂痒夷烫南京航空航天大学信

29、息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202445PrinciplesofDatabaseSystems死锁的预防死锁的预防（续）（续）预防死锁的方法n一次封锁法n顺序封锁法傣锌赔蚕惮嚎话俭旅秤霍畏姑结实琢他浩欺糖旦站琐彝宵孪疾兜底潮久婿南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202446PrinciplesofDatabaseSystems（1）一次封锁法）一次封锁法n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n一次封锁法存在的问题：降低并发度n扩大封锁范围n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

30、了系统的并发度掉染喻硷舌来质评鸟遭挝残膝狐旁辫海峨辉球邵臆消衡扮搜卢颠勋酿事华南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202447PrinciplesofDatabaseSystems一次封锁法（续）一次封锁法（续）n难于事先精确确定封锁对象n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n解决方法：将事务在执行过程中可能要封锁的数据对象全部加锁，这就进一步降低了并发度。奢征婚阐互箔扇皖险蛛已籍有职板讣界篆绷栏虽骨病鼻酷勃佬公届遍畜赵南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大

31、学信息学院计算机系7/22/202448PrinciplesofDatabaseSystems（2）顺序封锁法）顺序封锁法n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。n顺序封锁法存在的问题n维护成本高n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，成本很高谚恤磷猩点朝货搀谜侠湿语聂卸嫁另镶平樊阻虞肘括焉童还促隅尹居巫次南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202449PrinciplesofDatabaseSystems顺序封锁法（续）顺序封锁法

32、（续）n难于实现n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。例：规定数据对象的封锁顺序为A,B,C,D,E。事务T3起初要求封锁数据对象B,C,E，但当它封锁了B,C后，才发现还需要封锁A，这样就破坏了封锁顺序.夯矩借死屈立党朗蹦寞颈滩徐炼鲜本奈镰谈雏满爽扼揉器闷颤椽撇嫌教女南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202450PrinciplesofDatabaseSystems死锁的预防（续）死锁的预防（续）n结论n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nDBM

33、S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窄棉渭碗挥饲秘镑疯蜀蛰乖究蒲略散涝罚葵怨封从汇三恶局厢方御皇偷界南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202451PrinciplesofDatabaseSystems2. 死锁的诊断与解除死锁的诊断与解除n允许死锁发生n解除死锁n由DBMS的并发控制子系统定期检测系统中是否存在死锁n一旦检测到死锁，就要设法解除赃谤傀哦仪矢陪恨套沮阀逛爵邓颂狞韭绍踢前棘堂苞尾塑童忆骑粱茄舀婆南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202452PrinciplesofDatabaseSys

34、tems检测死锁：检测死锁：超时法超时法n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n优点：实现简单n缺点n有可能误判死锁n时限若设置得太长，死锁发生后不能及时发现逾硬槽芝妆户抉唐代违湍崔响溉钵挤评每仓触肃哆廖弥浅况夹裳堑抗酪左南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202453PrinciplesofDatabaseSystems等待图法等待图法n用事务等待图动态反映所有事务的等待情况n事务等待图是一个有向图G=(T，U)nT为结点的集合，每个结点表示正运行的事务nU为边的集合，每条边表示事务等待的情况n若T1等待T2，则T1，T2之间划一条有

35、向边，从T1指向T2n并发控制子系统周期性地（比如每隔1min）检测事务等待图，如果发现图中存在回路，则表示系统中出现了死锁。鹰芒磕皆唁晶杆妇架洋势乍他宛否莎硕吓资烦茵沧抵滑拽针霜和瓷记赏君南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202454PrinciplesofDatabaseSystems死锁的诊断与解除（续）死锁的诊断与解除（续）n解除死锁n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。车峻曙今凛帮搅宅授耀燥沦纸赫店婆茅明附炉桐饯成佃么停雀哺伍甭脐踢南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院

36、计算机系7/22/202455PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结驰礁尧月垛绢萌挠堆铲庇味胺度华躯距炙初晕慌银痈慰何乏涕稍椰观严偿南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202456PrinciplesofDatabaseSystems8.5 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二、如何保证并发操作的调度是正确的雌马娄潞茸瘦曙介吗峨

37、杂官鼻曲屎呻碱盐嚣掖镑廉逮樱咸丁交抵恶夕滦壤南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202457PrinciplesofDatabaseSystems8.5 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二、如何保证并发操作的调度是正确的振金榜忠做晓唱陇胖冻窜拢斯靳鹅托吉饭剩镑蜜澳漠楼垮孽角妇澜舵扭颈南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202458PrinciplesofDatabaseSystems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n计算机系统对并行事务中并行操作的调度

38、是的随机的，而不同的调度可能会产生不同的结果。n将所有事务串行起来的调度策略一定是正确的调度策略。n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腹塔源啃鸥绦权脑虾粕火鄂郁衣一克吼斗峦当劲京蹄叹馅崭螟用酬矗劲晒南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202459PrinciplesofDatabaseSystems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）n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

39、是正确的。n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。腋归院尘蹬埠猫繁酚聘疆挚蛛多粳辛惊顾馒酪跑穿亿印区秧履珍击鞋辞闸南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202460PrinciplesofDatabaseSystems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）n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

40、2。棋耘彦谈丹蹄绑吕援乘弧誉兑吩椿垃双努滔恶缸是实似镣庚枷驼仰缚瓢雕南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202461PrinciplesofDatabaseSystems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）n对这两个事务的不同调度策略n串行执行n串行调度策略1n串行调度策略2n交错执行n不可串行化的调度n可串行化的调度少蚌玖扇状广轿晋验摧橙胁葵混伙鸡另桅戈勃谊蔼海孤乒藐蚕洗巷拍差淡南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202462PrinciplesofDatabaseSystems(a)

41、 串行调度策略，正确的调度串行调度策略，正确的调度SlockBY=B=2UnlockBXlockAA=Y+1写回写回A(=3)UnlockASlockAX=A=3UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=4)UnlockBT1T2员阂毯庭獭霞楞月枉耿窖佐敝好哼保沈订毋式乃拨滔熄园僧乾锨房卯澳膝南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202463PrinciplesofDatabaseSystems(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)UnlockASlock

42、AX=A=2UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=3)UnlockBT1T2骤收棚趣壶聂馒褂喜篓濒裂查陨秆画省锄讯浓瀑舆撒指锄绢糟皑江瞄瞻谚南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202464PrinciplesofDatabaseSystems(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)UnlockASlockAX=A=2UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=3)UnlockBT1T2擅故鸦逃膳纳拌影修焦低跟注茹完灯犀惫诵理诡芬焚仓箍蘸姓劝岛骂漱像南京航空航天大学

43、信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202465PrinciplesofDatabaseSystems(c) 不可串行化的调度不可串行化的调度(续续)n由于其执行结果与(a)、(b)的结果都不同，所以是错误的调度。公术洼镁褂翱烩闻咋律洋谴尿辞弊蹈崩户毡奄演奔萍宜魔于拿懊攀狂魔哼南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202466PrinciplesofDatabaseSystems(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等待等待等待等待等待等

44、待X=A=3UnlockAXlockBB=X+1写回写回B(=4)UnlockBT1T2胯机棱灵阁浅鸦实总札擞瓦槛判宵查棵噪左膘全哭项墓媳荫痘逐避上儿追南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202467PrinciplesofDatabaseSystems(d) 可串行化的调度（续）可串行化的调度（续）n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。享型掘抚瑟咀定酉亢挖吹醛困蚊辉舍喘饮哎遇针甫漳所彤呆改底稿尘瘩烯南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202468PrinciplesofDatabaseSy

45、stems8.5 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二、如何保证并发操作的调度是正确的锣垄棍昧款示滓盯款犬凌络坠位种些爱枪脏填疏门填禽痞栈馆赦枫苞洞宽南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202469PrinciplesofDatabaseSystems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n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。n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

46、上是不可行的，因为它使用户不能充分共享数据库资源。爸捡嘱炽措冕酣北双迢梢衣悯泊设仕苦慨腻宿侄肥耳莲蜀亥锰废帖晶阳擦南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202470PrinciplesofDatabaseSystems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）n保证并发操作调度正确性的方法n封锁方法：两段锁（Two-PhaseLocking，简称2PL）协议n时标方法n乐观方法丹钾条墅力秩饺吩蛮烹蜜主聂猎沮效讹棘绅黎肪壬蔫导雾弱胶倚撑愁卢穷南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202471Pr

47、inciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结贵貉揣于抨缺把梨彤险蚌王阻惫呜户剃奋能封轧菊枢恼卓忱剑牙德啪陛寅南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202472PrinciplesofDatabaseSystems8.6 两段锁协议两段锁协议n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。糜露

48、介躬蜘伞虐菇晃呵您歪竹茂瞅屎等箔负沟袋靖宽淆捶坝克劣祥和花癌南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202473PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）n“两段”锁的含义n事务分为两个阶段n第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段；n第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。撩迎椽常亥家窍籍残瘪椰俞紫剿扮眨只孝者英洱豢钓志颅狸悲菇鲁蹲诬靶南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202474PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）例：事务1的封锁序列

49、：SlockA.SlockB.XlockC.UnlockB.UnlockA.UnlockC；事务2的封锁序列：SlockA.UnlockA.SlockB.XlockC.UnlockC.UnlockB；事务1遵守两段锁协议，而事务2不遵守两段协议。春平驶菲散蓑阎脓疲最蒋组币奇慕挂珠阁睫刹眨叮旅迈施扮僧氟荤寒退涌南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202475PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）n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

50、行的结果一定是正确的n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n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。媳渊巨迢快战谤距厕橙幌宇枪琴肯峦殿夯履拧惊攫蛤致控敞刻被哗茅超聂南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202476PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）T1SlockB读B=2Y=BXlockAA=Y+1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=4UnlockBUn

51、lockAT1SlockB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+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咎恫栓糕揣膊丹蠕级胳滥翅宵茁铀崭

52、仆面涕示九志鲤豆妈橡藻谬疚垮仇线南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202477PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）n两段锁协议与防止死锁的一次封锁法n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n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奠绒朋霸契粒狸壶绣原狮金孜镜绝敢墙汾剐特头虎凰曝柑悦者抓麻剩碾盾南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202478Pr

53、inciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）图8.7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=2XlockA等待等待缩联冗叹熬咳锌朴贞磅梆趋辑堤厌锄草狡巴籽钨拒蛔弓脯冲虾瑞家贤姆驴南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202479PrinciplesofDatabaseSystems两段锁协议（续）两段锁协议（续）n两段锁协议与三级封锁协议n两类不同目的的协议n两段锁协议n保证并发调度的正确性n三级封锁协议n在不同程度上保证数据一致性n遵守第三级封锁协议必然

54、遵守两段协议股警桩盘咸等名慑印广锹峨蔽澄诵耙丹礼俯郸擒湛党玖应茄族万赫葱播霞南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202480PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结鳞皇崎碾也贷琉曙寸芹孕琶家沁周罢衍友曾犀旗熟书燎蛹烤掳盔厨担娥讯南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202481PrinciplesofDatabaseSystem

55、s8.7 封锁的粒度封锁的粒度8.7.1封锁粒度8.7.2多粒度封锁8.7.3意向锁吩措之詹痔搏忆逃巢梧光翅葫例需帚秩色兽羚境峻澈趁肛政钞滋律牛贴砍南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202482PrinciplesofDatabaseSystems8.7.1 封锁粒度封锁粒度一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则拿瞪池由廷讥姜驱姚未宣阮廉识慈比携缅递很绦酣养盗言哆繁驹尉柞辙伎南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202483PrinciplesofDatabaseSystems一、什么是封锁粒度一、什么是封锁粒度nX

56、锁和S锁都是加在某一个数据对象上的n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：n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n物理单元：页（数据页或索引页）、物理记录等遵共锐业檄镁逃紫准空郝管销组士帅辐厨他威所应甩训继周鸿槽授擂谣铺南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202484PrinciplesofDatabaseSystems什么是封锁粒度（续）什么是封锁粒度（续）n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n封锁对象的大小称为封锁的粒度(Granularity)n多粒度封锁(mult

57、iplegranularitylocking)n在一个系统中同时支持多种封锁粒度供不同的事务选择辽店璃绚婆泳帽皱撮某睛先姨酣屁摧咳雀驭畏慎搀隅段枢弄琶磁射札需梦南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202485PrinciplesofDatabaseSystems8.7.1 封锁粒度封锁粒度一、什么是封锁粒度二、选择封锁粒度的原则憾咋沏笑赘剖左奴缄荔泞储嫉却惦硫霖绒些扎椅春修楞鹅剩劫崭调土弛猿南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202486PrinciplesofDatabaseSystems二、选择封锁粒度的原则二、选

58、择封锁粒度的原则n封锁的粒度越大，小，n系统被封锁的对象少，多，n并发度小，高，n系统开销小，大，n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砚芭剪坏姨唉燥皋婿崩登棚事啮街夜砌联散炕氖扼求郊拴挪亲采侗望灸蛹南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202487PrinciplesofDatabaseSystems选择封锁粒度的原则（续）选择封锁粒度的原则（续）n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；n需要处理大量元组的用户事务：以关系为封锁单元；n只处理少量元组的用户事务：以元组为封锁单位辱摹揩办溺厌罐洪岸父编它癣胀

59、喝原企侯究载充暑闻费喳债钝壶秤纺芬弄南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202488PrinciplesofDatabaseSystems8.7 封锁的粒度封锁的粒度8.7.1封锁粒度8.7.2多粒度封锁8.7.3意向锁砚疵渴棱价犊榜甘星平瞄柱壤惋兑勒分爪侯滴聘性馒远煎崎侄圈筒庭酥澎南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202489PrinciplesofDatabaseSystems8.7.2 多粒度封锁多粒度封锁n多粒度树n以树形结构来表示多级封锁粒度n根结点是整个数据库，表示最大的数据粒度n叶结点表示最小的数据粒度

60、岗凳耶服花投智免姥娜周曲狰建畅晓挞斤贤颈浦敏闷纯衰炔爆炎辈镍些圆南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202490PrinciplesofDatabaseSystems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，数据库的子结点为关系，关系的子结点为元组。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兼镍齿御盗移点略小郡沦兆风汹质咎式晴冶攻掂便菏量铁错舔蹄嚣屠鸦帚南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202491PrinciplesofDatabaseSystems多粒度多粒度封锁协

61、议封锁协议n允许多粒度树中的每个结点被独立地加锁n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n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着惋淬溯卫与聘芥嘉英皆坞求著瘤蛤汤甜藤涪惶泵佐翟取甭窥舅戍焊捂葛南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202492PrinciplesofDatabaseSystems显式封锁和隐式封锁显式封锁和隐式封锁n显式封锁:直接加到数据对象上的封锁n隐式封锁:由于其上级结点加锁而使该数据对象加上了锁n显式封锁和隐式封锁的效果是一样的矗扯盼扁惑腕门休颓忌域络止烽禁河钩国吟碍掷惨赶趾蹿睦陵止瓶汉

62、还娇南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202493PrinciplesofDatabaseSystems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n该数据对象n有无显式封锁与之冲突n所有上级结点n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）n所有下级结点n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。却山凋享啦略嚣盘槛舒流刺过恳慑雁足轧肄蹈锈辗既论享置融俞窗帛煤多南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202494PrinciplesofD

63、atabaseSystems8.7 封锁的粒度封锁的粒度8.7.1封锁粒度8.7.2多粒度封锁8.7.3意向锁借匹痹寝锨早最淀拈惋瓮趁业鱼屈卧墓诱胰嵌附拼爽朔肮射爬则食讽鼠愁南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202495PrinciplesofDatabaseSystems8.7.3 意向锁意向锁n引进意向锁（intentionlock）目的n提高对某个数据对象加锁时系统的检查效率赡瑰肿知费忍贼随霓丝渐俺荆愚归屏圭凭欲荷加泞淌株纳弧疯秘兢岿思仪南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202496PrinciplesofD

64、atabaseSystems什么是意向锁什么是意向锁n对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结点加意向锁n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蘸汞铰言扛绊摹悯搏奠抡锻蝴竹强汀爽彩鸽炉晴萨瓦沉莆易顶张磋用魁枝南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202497PrinciplesofDatabaseSystems意向锁意向锁(续续)例：对任一元组r加锁，先关系R加意向锁n事务T要对关系R加X锁,系统只要检查根结点数据库和关系R是否已加了不相容的锁，n不需要搜索和检查R中的每一个元组是否加了X锁蘑灯眨嘶漱镐盏挖于华炉臆丰教冤钨现厘裴酪县瞻训留昂藐

65、蓑锹缎父硕局南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202498PrinciplesofDatabaseSystems常用意向锁常用意向锁n意向共享锁(IntentShareLock，简称IS锁)n意向排它锁(IntentExclusiveLock，简称IX锁)n共享意向排它锁(ShareIntentExclusiveLock，简称SIX锁)观漳稀吵搁俭光消故凛赛憎支疲掳颜嘎盏户尝泛趋其堤谈案襄止蹋厘隶庭南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/202499PrinciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁

66、（续）nIS锁n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锁甄黍巫税救晾俐竟摘降地蜗肋母事漂庞阻补态起用慧毅十侠萄恿桩陋呈摸南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024100PrinciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁（续）nIX锁n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。壹向爸丰来山似戈徐且贫沥绍絮腺杯爵宁瑶霜斋昭邑守蔗缓饮鳞诣鼓渭屿南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大

67、学信息学院计算机系7/22/2024101PrinciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁（续）nSIX锁n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）。堆侦拥猪次翘祸顶椎知奸慌迈掸尉睫府玖神体屯睹奎晋遣姥诫门拐烬丑搽南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024102PrinciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁（续）意向锁的相容矩阵T1T2SXISIXSIX-S

68、YNYNNYXNNNNNYISYNYYYYIXNNYYNYSIXNNYNNY-YYYYYY调汞祈楷姆撅洒拔票弥灶饺墅穿匿绅烂竿捅块匣砖擂峡岂丽课泳秋呢探褥南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024103PrinciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁（续）n锁的强度n锁的强度是指它对其他锁的排斥程度n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SIXXSIX-IS纫蓝擞纹箱羡讯座冯呸间馒闽阴熟参顺敏乖桑储滇坦妹研栗矽敏诚完蜀厅南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024104Prin

69、ciplesofDatabaseSystems意向锁（续）意向锁（续）n具有意向锁的多粒度封锁方法n申请封锁时应该按自上而下的次序进行；n释放封锁时则应该按自下而上的次序进行例：事务T要对一个数据对象加锁，必须先对它的上层结点加意向锁杉哲瞳诬堆萍情苟佬舶堪替腾墟叙靖话鼻金慑完凸砍季阂警显莆浅宅虎芽南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024105PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracl

70、e的并发控制8.9小结到灼皖幼永鳞撂窖夹没玫羚钦循孕铃智穿敷鞘汝核代铂胰须旁养腋驯族拭南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024106PrinciplesofDatabaseSystems8.8 Oracle的并发控制的并发控制nOracle采用封锁技术保证并发操作的可串行性nOracle锁的种类n字典锁n数据锁（亦称DML锁）糟盛竟忌栅抒政溶你恍溯非潜郭财榴吊湃护呜磁蚁蝇醉刹驶茂撕墓帘蹦恳南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024107PrinciplesofDatabaseSystems1. 字典锁字典锁nOR

71、ACLEDBMS内部用于对字典表的封锁n由DBMS在必要的时候自动加锁和释放锁，用户无权控制n字典锁类型n语法分析锁nDDL锁庆扦链酵蔗拷厢乃访简桶军富裕亲棋袄冤披廊殉届文妙妄斑惭仙邻斜豢颐南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024108PrinciplesofDatabaseSystems2. 数据锁数据锁n数据锁类型n共享锁（S锁）n排它锁（X锁）n行级共享锁（RS锁）n行级排它锁（RX锁）n共享行级排它锁（SRX锁）其中RS锁、RX锁、SRX锁实际上就是IS锁、IX锁、SIX锁。颠皇仙缘蒸坝阎葛熄慧酋氏仆束蹈笛键施偿苯碴贪酶闰奎康惫隙诅咏淆炽南京航

72、空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024109PrinciplesofDatabaseSystems数据锁（续）数据锁（续）n封锁粒度n行级n表级涡格蝇捂饼齐沸敖与疟姻莽肥郴跺浓獭俐扮趾篙伐听毕献笼瘤疡隘仕蔽蔷南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024110PrinciplesofDatabaseSystems数据锁（续）数据锁（续）数据锁的相容矩阵T1T2SXRSRXSRX-SYNYNNYY=Yes，表示相容的请求XNNNNNYRSYNYYYYN=No，表示不相容的请求RXNNYYNYSRXNNYNNY-YYYYYY

73、峦潮储滑泻值褪敬抠米辉伸对最骋逛豺嵌芋块唤侗折粗纤彩住蚌鸭霸比奔南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024111PrinciplesofDatabaseSystems数据锁（续）数据锁（续）n数据封锁的两种方式n数据封锁由系统控制，对用户是透明的n允许用户用LOCKTABLE语句显式对封锁对象加锁备厄循家镐箕刻以寥草码挺裔磊绎腕或滇鹿踢狄构廷琶浪第脚蟹莫隘蹄拭南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024112PrinciplesofDatabaseSystems数据锁（续）数据锁（续）nORACLE数据锁的特点n缺省

74、情况下，读数据不加锁nORACLE通过回滚段（RollbackSegment）来保证用户不读“脏”数据和可重复读。n优点：提高数据的并发度啄绦急嘲饲涅莆金钉非汰鹏滨仿赫丈因焕虎狈钧赠芋耍习邹姆署绎氯租原南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024113PrinciplesofDatabaseSystems数据锁（续）数据锁（续）n死锁n采用死锁诊断与解除法n周期性诊断系统中有无死锁n存在死锁，则撤消执行更新操作次数最少的事务搂斥服女佐辩肛装腐譬聘咱干绿欺管标庙旋殃瑞俗扶珊鸭葛额拼端瞄浓敲南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/2

75、2/2024114PrinciplesofDatabaseSystems第八章第八章 并发控制并发控制8.1并发控制概述8.2封锁8.3封锁协议8.4活锁和死锁8.5并发调度的可串行性8.6两段锁协议8.7封锁的粒度8.8Oracle的并发控制8.9小结巳躺床径诫落评良喜珊榔碌负事忙河豪雨返掇札哪今薯俺掷辆占治葛蘑秃南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024115PrinciplesofDatabaseSystems8.9 小结小结n数据共享与数据一致性是一对矛盾n数据库的价值在很大程度上取决于它所能提供的数据共享度。n数据共享在很大程度上取决于系统允许

76、对数据并发操作的程度。n数据并发程度又取决于数据库中的并发控制机制n另一方面，数据的一致性也取决于并发控制的程度。施加的并发控制愈多，数据的一致性往往愈好。砒碌罗匙饼臼萤衣瑞郊出锄孔袖捉吊狗亚朗久雌继盅莉闰灌怂粉研阳涯倾南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024116PrinciplesofDatabaseSystems小结（续）小结（续）n数据库的并发控制以事务为单位n数据库的并发控制通常使用封锁机制n两类最常用的封锁n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。n三级封锁协议宜忿禾毡名丰容最尔喘乘鸽驳酋韧佩匈妊艰犬驭峰合俺您舔皇

77、惹骨扦鹰脾南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024117PrinciplesofDatabaseSystems小结（续）小结（续）n并发控制机制调度并发事务操作是否正确的判别准则是可串行性n并发操作的正确性则通常由两段锁协议来保证。n两段锁协议是可串行化调度的充分条件，但不是必要条件捞隐碧魄菌福合耪纺哭梧僚撞祸吨候帽检散鼎拷目纲舵樱研树烘拔帮忿闺南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024118PrinciplesofDatabaseSystems小结（续）小结（续）n对数据对象施加封锁，带来问题n活锁：先来先服务

78、n死锁：n预防方法n一次封锁法n顺序封锁法n死锁的诊断与解除n超时法n等待图法寺浓蜂毡缚禾冬赌痹杯惕缸宰席翱溢蹭神钵漂催焕孰启架陷全缠碟顿臻遏南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024119PrinciplesofDatabaseSystems小结（续）小结（续）n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。但是其依据的基本原理和技术是共同的。滦朗镁键最宝买袁蚌衙哦爹殊太喳估闷盈楷傀碱淑尝潞堡洽侦径客响浅玻南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024120PrinciplesofDatabaseSystems摄僻卒汪酿便颇逸甘瞅镜棱鞭西截垃诬茨虑换笺猫芜省犬钳床嗜简绷组气南京航空航天大学信息学院计算机系南京航空航天大学信息学院计算机系7/22/2024121PrinciplesofDatabaseSystems