最新数据库系统概论ppt课件.ppt

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1、数据库系统概论内容提要并发控制是数据库管理系统的重要组成部分，通过本章的学习，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2数据库系统概论概述在单处理机系统中，事务的并行执行实际上是这些并行事务的并行操作轮流交叉运行，称为交叉并发方式。在多处理机系统中，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，称为同时并发方式。并发的目的：改善系统的资源利用率改善短事务的响应时间3数据库系统概论三种数据不一致性T1T2T1T2T1T2读A=16读A=5

2、0读B=100求和=150读C=100C←C*2写C=200读A=16读B=100B←B*2写B=200读C=200A←A-1写A=15读A=50读B=200求和=250ROLLBACKC=100A←A-1写A=157数据库系统概论封锁（Locking）(1)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。封锁类型：排它锁（X锁）和共享锁（S锁）排它锁：又称写锁，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X锁。共享锁：又称读锁

3、，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，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。8数据库系统概论封锁（Locking）(2)X锁和S锁的控制方式可有相容矩阵表示。最左边表示T1已经获得的锁的类型，最上面表示T2的封锁请求,-表示没有加锁。Y表示相容，请求可以满足；N表示冲突，请求被拒绝。T1T2XS-XNNYSNYY-YYY9数据库系统概论一级封锁协议加锁必须遵守一定的规则，称为封锁协议。一级封锁协议：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。事务结

4、束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。一级封锁协议中，如果是读数据不修改，是不需要加锁的，可防止丢失修改。10数据库系统概论二级封锁协议二级封锁协议：在一级封锁协议基础上，加上事务T在读数据R之前必须先对其加上S锁，读完后即可释放S锁。在二级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所以它不能保证可重复读。11数据库系统概论三级封锁协议三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。三级封锁协议除了防止了丢失修改和不读“脏”数据外，还进一步防止了

5、不可重复读。上述三级协议的主要区别在于：什么操作需要申请封锁，以及何时释放锁。12数据库系统概论不同级别的封锁协议X锁S锁一致性保证操作结束释放事务结束释放操作结束释放事务结束释放不丢失修改不读脏数据可重复读一级封锁协议√√二级封锁协议√√√√三级封锁协议√√√√√13数据库系统概论活锁若某数据对象加了S锁，这时若有其它事务申请对它的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

6、锁的简单方法是采用“先来先服务”的策略。14数据库系统概论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15数据库系统概论死锁的诊断（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。16数据库系统概论死锁的诊断（2）等待图法：等待图是一个有

7、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。17数据库系统概论死锁的解除（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

8、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。18数据库系统概论死锁的解除（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19数据库系统概论死锁的预防—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