《数据库系统概论》.ppt

数据库系统概论
并发控制
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内容提要
并发控制是数据库管理系统的重要组成部分，通过本章的学****应重点掌握：
并发控制带来的新问题
封锁及封锁协议
并发调度的可串行性
两段锁协议
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概述
在单申请对它的X锁，则需等待。但此时若有其它事务申请对它的S锁，按相容矩阵，应可获准。如果不断有事务申请对此数据对象的S锁，以致它始终被S锁占有，而X锁的申请迟迟不能获准。这种现象叫活锁。
避免活锁的简单方法是采用“先来先服务”的策略。
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死锁
一个事务如果申请锁而未获准，则需等待其它事务释放锁。如果事务中出现循环等待时，如果不加干预，则会一直等待下去，这叫死锁。
对付死锁的方法：
检测死锁，发现死锁后处理死锁
防止死锁
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死锁的诊断（1）
超时法：如果一个事务的等待时间超过了某个时限，就认为发生死锁。
特点：
优点：简单
缺点：一是事务因其它原因（如系统负荷太重、通信受阻等）而使事务等待时间超过时限，可能被误判死锁。二是时限的设置。
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死锁的诊断（2）
等待图法：等待图是一个有向图G=(T,U)。
T为结点的集合，每个结点表示正在运行的事务
U为边的集合，每条边表示事务等待的情况
当且仅当等待图中出现回路时，死锁发生。
当运行的事务比较多时，维护等待图和检测回路的开销较大，影响系统的性能。
方法是周期性的进行死锁检测。死锁检测周期的确定用实验方法确定最佳值。
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死锁的解除（1）
出现死锁后，必须由DBMS干预。处理如下：
在循环等待的事务中，选一个事务作为“牺牲者”，给其它事务让路
撤销牺牲的事务，释放其获得的锁及其它资源
将释放的锁让给等待它的事务
被牺牲的事务可以有两种处理：
发消息给有关用户，由用户向系统再交付该事务
由DBMS重新启动该事务
注：被牺牲的事务应等待一段时间才能交付系统，否则可能再发生死锁。
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死锁的解除（2）
选择哪个事务作为牺牲者，由下列几种选法：
选择最迟交付的事务作为牺牲者
选择获得锁最少的事务作为牺牲者
选择撤销代价最小的事务作为牺牲者
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死锁的预防—一次封锁法
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。
缺点：
有些数据对象过早的加锁，降低了并发度
如果有些事务需要访问的“热点”数据比较多，其它事务总是不断的占有其中某些数据，不能一次获得所需要数据的全部，就会一直等待下去，易发生活锁。
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死锁的预防—顺序封锁法
顺序封锁法：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。
缺点：
数据库中一般是按内容访问，而不是按名访问，所以很难预先确定所有的访问对象
数据经常变动，次序也经常调整
上述两种方法用于数据库系统不实际。
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死锁的预防—事务重执（1）
事务重执：当事务申请锁而未获准时，不是一律等待，而是让一些事务撤销重执。
为区别事务开始执行的先后，每个事务开始执行时，赋予一个唯一的、随时间增长的整数，称为时间标记，记为ts。如两个事务TA和TB，若ts（TA）< ts（TB），表明TA比TB“年老”
事务重执有两种策略
等待—死亡策略
击伤—等待策略
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死锁的预防—事务重执（2）
等待—死亡策略
设TB持有某对象数据的锁，当TA申请同一数据的锁发生冲突时，按如下规则处理：
If ts(TA)<ts(TB) then TA waits;
else {
rollback TA； / *die* /
restrat TA with the same ts(TA);
}
总是年老的事务等待年轻的事务。
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死锁的预防—事务重执（3）
击伤—等待策略
设TB持有某对象数据的锁，当TA申请同一数据的锁发生冲突时，按如下规则处理：
If ts(TA)>ts(TB) then TA waits;
else {
rollback TB； / *wound* /
restrat TB with the same ts(TB);
}
总是年轻的事务等待年老的事务。
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死锁的预防—事务重执（4）
上述两种策略中，当冲突发生时，总是以年轻的事务作为牺牲品。因为年轻的事务随着时间的流逝，总会变成年老的事务，不致永远成为牺牲品。
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并发调度的可串行性（1）
定义：多个事务的并发执行是正确的，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，称这种调度策略为可串行化的调度。
可串