数据库系统和应用11.ppt

第十一章 并发控制; 并发操作：在多用户共享系统中，如果多个用户同时对同一个数据进行操作，称为并发操作。 DBMS的并发控制：负责协调并发事务的执行，保证数据库的完整性、同时避免用户得到不正确的数据。 DBMS的并发控制常用的方法有封锁法、时间印法和乐观控制法，商用的DBMS一般都采用封锁法。;11.1 并发控制概念;图11.1 三种数据不一致性;1. 丢失更新;2. 不可重复读;3. 读“脏”数据; 三类数据不一致产生的主要原因：并法操作破坏了事务的隔离性。 为了防止数据库数据的不一致性，必须要用正确的方式调度（控制）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。 并发控制需要靠数据库的并发控制子系统来解决。 ; 通常，处理并发控制需要用到封锁（Locking)技术。 在事务要对数据库进行操作之前，首先对其操作的数据设置封锁，禁止其他事务再对该数据进行操作，当它对该数据操作完毕并解除对数据的封锁后，才允许其他事务对该数据进行操作。; 封锁：事务T在对某个数据对象操作之前，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，其他的事务不能更新此数据对象。; 基本的封锁类型有两种： 排它锁（Exclusive locks),简称X锁。 共享锁 (Share Locks),简称S锁。; 也称排它锁或写锁。如果事务T对数据对象R实现X封锁，则只允许T读取和修改R，其它任何事务都不能再对R加任何类型的锁，直到T释放R上的锁。 只有获准X封锁的事务，才能对被封锁的数据进行修改。 ; 我们使用 LOCK X(A)表示对所需数据对象A实现X封锁。如果X封锁没有获准，那么事务进入等待状态，等待封锁获准后，事务重新执行LOCK X(A)操作。 用UNLOCK (A)表示解除X封锁的操作。; 一个好的DBMS应该可以在同一时刻允许尽可能多的用户访问某个数据对象，即并发性。 在一些操作中，并不对数据库进行更新操作，只是读数据。这时若对数据加X锁，则降低了数据库的并发操作。因此需要引入新的锁机制。 当仅仅是读数据时，也可以让另外的操作读数据，增加并发度。;2. 共享锁（S封锁）; 与X封锁类似，使用 LOCK S(A)表示对所需数据对象A实现S封锁。如果S封锁没有获准，那么事务进入等待状态，等待封锁获准后，事务重新执行LOCK S(A)操作。 用UNLOCK (A)表示解除S封锁的操作。;T1; 在运用X锁和S锁这两种基本封锁，对数据对象加锁时，还需要约定一些规则，例如应何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。称这些规则为封锁协议（Locking Protocol）。对封锁方式规定不同的规则，就形成了各种不同级别的封锁协议。 ; 使用X封锁的规则称为PX协议。 PX协议的主要内容：任何企图更新记录R的事务必须先执行LOCK X(R)操作，以获得对该记录进行寻址的能力，并对它取得X封锁。如果未获得X封锁，那么此事务进入等待状态，一直到获准X封锁，事务才继续下去。 ;例：X封锁解决丢失更新问题。; 对于删除操作，PX协议同样适用。要删除一个记录，首先也要执行LOCK X(R)操作和READ操作后才能删除。 对于插入操作，不需要读记录。因此可以假定INSERT R本身也包含了对新插入记录R的X封锁。; 先看下面的例子。;时间; 图11.4中，事务T1做ROLLBACK操作时把事务T2更新丢失了。 上图11.4的情况是不可原谅的。因为此时数据库中的A值是错误的。为了避免数据库恢复时丢失更新，就不应该允许事务去使用一个未提交的修改。在图11.4中，第6步不允许事务T1执行UNLOCK操作，这样，事务T2就不能封锁和使用数据A了，也就不会更新了。 只有保证更新不再与数据库的恢复有关时（也就是事务结束了），才能解除封锁。因此对PX协议要加以修正，需引入PXC协议。;PXC协议由PX协议和下面一条规则组成： X封锁必须保留到事务终点（COMMIT或ROLLBACK）。 因此，X封锁不是用UNLOCK操作解除的，在COMMIT和ROLLBACK的语义中应包含X封锁的解除。(也就是DML语句不能提供解除X封锁的操作); PXC协议能防止由ROLLBACK引起的更新丢失现象。 在图11.4中，事务T2在第7步将会进入等待状态，直到第14步时才做“LOCK X(A)”，这样就不会由于事务的撤消而丢失其他事务的更新。 PXC协议解决了丢失更新问题，