数据库第11章并发控制

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1、2021/8/5兰彬制作1第十一章并发控制11.1并发控制概述11.2封锁11.3封锁协议11.4活锁和死锁11.5并发调度的可串行性11.6两段锁协议2021/8/5兰彬制作2并发控制概述多个事务执行方式主要有2种：（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，不能发挥数据库共享资源的特点2021/8/5兰彬制作3并发控制（续）（2）事务并行（并发）执行单处理机系统中：交叉并发方式所有并行事务的并行操作轮流交叉运行能够减少处理机的空闲时间，提高系统的效率2021/8/5兰彬制作4并发控制（续）（2）事务并行

2、（并发）执行多处理机系统中：同时并发方式每个处理机都可以运行一个事务，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最理想的并发方式，但受制于硬件环境2021/8/5兰彬制作5事务并发执行带来的问题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DBMS必须提供并发控制机制并发控制机制是衡量一个DBMS性能的重要标志之一2021/8/5兰彬制作611.1并发控制概述并发控制机制的任务对多个事务的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2021/8/5兰彬制作7T1的修改被T2覆盖了，数据库中数据出现错误读A=20A←A-1写回A

3、=19①读A=20②③A←A-1写回A=19④事务T2事务T1数据不一致实例：飞机订票系统2021/8/5兰彬制作8并发操作带来的数据不一致性丢失修改（lostupdate）不可重复读（non-repeatableread）读“脏”数据（dirtyread）数据库的并发操作通常会带来3个问题：2021/8/5兰彬制作91.丢失修改事务1与事务2从数据库中读出同一数据并修改，事务2的提交结果破坏了事务1提交的结果，导致事务1的修改被丢失。2021/8/5兰彬制作10读A=20A←A-1写回A=19①读A=20②③A←A-1写回A=19④事务T2事务T1(a)丢失修改图1

4、1.1三种数据不一致性2021/8/5兰彬制作112.不可重复读事务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。2021/8/5兰彬制作12图11.1三种数据不一致性(续)读B=100B←B*2写回B=200①读A=50读B=100求和=150②③读A=50读B=200求和=250(验算不对)T2T1(b)不可重复读2021/8/5兰彬制作13不可重复读的3种情况1.事务1读取某些数据后，事务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1按照一定的条件，从数据库中读取了某些数据记录后，事务2删除了其中部分记录，当事务1再次

5、读取数据时，发现某些记录神密地消失了。2021/8/5兰彬制作14不可重复读的3种情况3.事务1按照一定的条件，从数据库中读取了某些数据记录后，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2021/8/5兰彬制作153.读“脏”数据事务1修改某一数据，并将其写回磁盘上的数据库中。这样，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。事务2读取同一数据（被事务1修改后的数据）后，事务1由于某种原因被撤消，这时事务1已修改过的数据恢复原值2021/8/5兰彬制作16图11.1三种数

6、据不一致性(续)读C=200①读C=100C←C*2写回C=200②③ROLLBACKC恢复为100T2T1(c)读“脏”数据2021/8/5兰彬制作1711.2封锁什么是封锁封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。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。2021/8/5兰彬制作18基本的封锁类型DBMS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。基本封锁类型排它锁（eXcl

7、usivelock，简记为X锁）共享锁（Sharelock，简记为S锁）2021/8/5兰彬制作19封锁的2种类型排它锁—写锁，X锁若事务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。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。共享锁—读锁，S锁2021/8/5兰彬制作20封锁的相容矩阵Y=Yes，相容的请求N=No，不相容的请求T2T1XS-XNNYSNYY-YYY2021/8/5兰彬制作2111.3封锁协议在运用X锁和S锁对数据对象加锁