数据库应用精品教学（华南理工大学）chp11并发.ppt

An Introduction to Database System 问题的产生 多用户数据库系统 允许多个用户同时使用的数据库系统 飞机定票数据库系统 银行数据库系统 特点：在同一时刻并发运行的事务数可达数百个 问题的产生（续） 不同的多事务执行方式 (1)事务串行执行 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 不能充分利用系统资源，发挥数据库共享资源的特点 问题的产生（续） (2)交叉并发方式（Interleaved Concurrency） 在单处理机系统中，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 单处理机系统中的并行事务，并没有真正地并行运行，但能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率 问题的产生（续） (3)同时并发方式（simultaneous concurrency） 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 第十一章 并发控制 11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 活锁和死锁 11.4 并发调度的可串行性 11.5 两段锁协议 11.6 封锁的粒度 11.7 小结 在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随机的。T1的修改被T2覆盖了！破坏了事务的隔离性 并发操作带来数据的不一致性实例 [例1]飞机订票系统中的一个活动序列 ① 甲售票点(甲事务)读出某航班的机票余额A，设A=16； ② 乙售票点(乙事务)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，所以A为15，把A写回数据库； ④ 乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1，所以A为15，把A写回数据库 结果明明卖出两张机票，数据库中机票余额只减少1 11.1 并发控制概述 并发控制机制的任务 对并发操作进行正确调度 保证事务的隔离性 保证数据库的一致性 记号 R(x):读数据x W(x):写数据x 并发控制概述 并发操作调度不当可能导致三种数据不一致： 丢失修改（Lost Update） 写——写冲突 不可重复读（Non-repeatable Read） 读——写冲突 读“脏”数据（Dirty Read） 写——读冲突 并发操作带来的数据不一致性1. 丢失修改 两个事务T1和T2读入同一数据并修改，T2的提交结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。 飞机订票例子就属此类 并发操作带来的数据不一致性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无法再现前一次读取结果。 (1)事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改，当事务T1再次读该数据时，得到与前一次不同的值 (2)事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事务T2删除了其中部分记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发现某些记录消失了 (3)事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后，事务T2插入了一些记录，当T1再次按相同条件读取数据时，发现多了一些记录。 并发操作带来的数据不一致性3. 读“脏”数据 读“脏”数据是指： 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 T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据 并发操作带来的数据不一致性读“脏”数据（续） 并发控制概述（续） 数据不一致性：由于并发操作破坏了事务的隔离性 并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行，不受其他事务的干扰，从而避免造成数据的不一致性 并发控制概述（续） 并发控制的主要技术 封锁(Locking) 时间戳(Timestamp) 乐观控制法 商用的DBMS一般都采用封锁方法 第十一章 并发控制 11.1 并发控制概述 11.2 封锁 11.3 活锁和死锁 11.4 并发调度的可串行性 11.5 两段锁协议 11.6 封锁的粒度 11.7 小结 什么是封锁 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 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。 基本封锁类型 排它锁又称为写锁 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上的锁 保证其他事务在T释放A上的锁之前，不能再读取和修改A 锁的相容矩阵 使用封锁机制解决丢失修改问题 使用封锁机制解决不可重复读问题 使用封锁机