并发控制演示教学.ppt

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1、并发控制3.并发的目的（与串行执行比较）可回答第一个问题。⑴改善系统的资源利用率；⑵改善短事务的响应时间。9/8/20212DesignedbyTaoHongcai8.2并发执行可能引起的问题事务如不加控制地并发执行，会产生如下三个问题。原因：因两个事务对同一数据并发地写入引起，称写-写冲突(write-writeconflict)。1.丢失更新(LostUpdate)亦称：覆盖未提交的数据(OverwritingUncommittedData)。结果：与串行地执行两个事务的结果不一致。9/8/20213

2、DesignedbyTaoHongcai原因：由于一事务读另一事务尚未提交的数据引起，称为写-读冲突(write-readconflict)。2.读脏数据(DirtyRead)亦称：读未提交的数据(ReadingUncommittedData)。结果：有可能读到要回退的数据。9/8/20214DesignedbyTaoHongcai原因：该问题因读-写冲突(read-writeconflict)引起。3.读值不可复现(UnrepeatableRead)结果：第二次读的值与前次读的值不同。结论：由上可以看出

3、，把不同事务中对同一对象进行WW、RW或WR的操作进行交错都会造成冲突，因此，在安排事务操作交错（即并发执行）时，应避免把这类操作放在一起。9/8/20215DesignedbyTaoHongcai8.3并发执行的正确性准则1.基本概念事务调度原则：调度中，不同事务的操作可以交叉，但需保持各个事务的操作次序。事务调度(Schedule)：是一串事务中所有操作的顺序序列。并发原则：既要交错执行，以充分利用系统资源；又要避免访问冲突。约定：为便于问题描述，假定DB对象O总被读入程序的O变量，将事务T中读对象O

4、的操作表示为RT(O)，写表示成WT(O)，或用事务号作下标。调度描述：S=….R1(x)….W2(x)…..R1(x)….本节内容回答第三个问题，即：如何知道或判定并发执行后结果是否正确呢？9/8/20216DesignedbyTaoHongcai2.等价调度考虑冲突操作：不同事务的一对操作，有些是冲突的，有些是不冲突的。目标等价(ViewEquivalence)：以上的调度等价定义是一个普遍定义，亦称为目标等价。调度等价：如有两个调度S1和S2，在DB的任一初始状态下，所有读出的数据都是一样的，留给D

5、B的最终状态也是一样的，则称S1和S2是等价（Equivalence）的。冲突等价（ConflictEquivalence）：凡是通过调换S中不冲突操作所得的新调度，称S的冲突等价调度。结论：如两个调度是冲突等价的，则一定是目标等价的；反之不亦然。问题提出：对同一事务集，可能有多种调度。9/8/20217DesignedbyTaoHongcai3.可串行化（Serializability）基本论点：串行调度中，各事务操作没有交错，即不会相互干扰，故不会产生并发引起的问题。推论1：因冲突等价一定是目标等价，

6、故冲突可串行化调度也一定是目标可串行化调度。可串行化分类：对应两个调度等价，可串行化亦分：目标可串行化和冲突可串行化。推论2：可串行化调度与某一串行调度等价，故也不会产生并发所引起的问题。并发执行的正确性准则：在当前的DBMS中，均以“冲突可串行化”作为并发执行的正确性准则。概念：对一事务集，如一个并发调度与一个串行调度等价，则称此并发调度是可串行化的(Serializable)。9/8/20218DesignedbyTaoHongcai注意：②不同的可串行化调度是不一定等价的，即n个事务交付系统执行后，

7、由于调度不同，可能产生不同的结果，这是允许的。除非特别规定，用户对这n个事务的执行顺序无要求。①对n个事务，可有n！种排列，即有n！种串行调度。每个串行调度执行的结果可能不一样，可串行化准则只要求调度和其中某一个串行调度等价即可。9/8/20219DesignedbyTaoHongcai4.调度可串行化的测试①Ri(x)在Wj(x)之前；前趋图构造：如下列条件之一成立，则在E中可加一条边Ti→Tj。前趋图：是一有向图G=（V，E），V（Vertex）为顶点集合，E（Edge）为边集合。在此，V包含所有参与

8、调度的事务，而边可通过分析冲突操作来决定。②Wi(x)在Rj(x)之前；③Wi(x)在Wj(x)之前。方法：一个调度是否可串行化，可用其前趋图(PrecedenceGraph)来测试。是否可串行化测试方法：如前趋图中有回路，则S不可能等价于任何串行调度；如前趋图无回路，则可找到S的一个等价的串行调度。9/8/202110DesignedbyTaoHongcai①该调度是否可串行化？示例：事务集={T1，T2，T3，T4}S=W