數(shù)據(jù)庫技術(shù)-國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)8￥-第八章__事務(wù)管理(編輯修改稿)
2025-02-06 07:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進行任何形式的加鎖。 ⑤ 事務(wù)沒有對 x加鎖，就不能進行解鎖 unlock(x)。 read_lock(x) B: if LOCK(x) = 解鎖 then LOCK(x) ∶ = 讀鎖 。 no_of_reads(x) ∶ = 1。 else if LOCK(x) = 讀鎖 then no_of_reads(x) ∶ =no_of_reads(x) + 1。 else 等待直到 LOCK(x) = 解鎖被喚醒執(zhí)行 。 goto B。 endif。 endif. write_lock(x) B: if LOCK(x) = 解鎖 then LOCK(x) ∶ = 寫鎖 。 else 等待直到 LOCK(x) = 解鎖被喚醒執(zhí)行； goto B。 endif. unlock(x) if LOCK(x) = 寫鎖 then LOCK(x) ∶ = 解鎖 。 喚醒等待解鎖的事務(wù)執(zhí)行； else if LOCK(x) = 讀鎖 then no_of_reads(x) ： = no_of_reads(x) － 1； if no_of_reads(x) = 0 then LOCK(X) ： = 解鎖 。 喚醒等待解鎖的事務(wù)執(zhí)行； endif。 endif。 endif. 改進之處 無論是使用二值鎖還是使用共享鎖和互斥鎖，都不一定能夠保證事務(wù)調(diào)度的串行性。 為了保證調(diào)度等價于一個串行調(diào)度，必須使用一個附加的協(xié)議來限制鎖的操作時機。 兩段鎖協(xié)議正是這樣的一個協(xié)議，它規(guī)定了在一個事務(wù)中所有的加鎖操作必須出現(xiàn)在第一個解鎖操作之前。 d. 兩段封鎖協(xié)議 兩段鎖協(xié)議規(guī)定在一個事務(wù)中所有的加鎖操作必須出現(xiàn)在第一個解鎖操作之前。即將一個事務(wù)分為兩個階段： 擴展階段： 可以新加鎖，但是不能釋放鎖； 收縮階段： 可以釋放鎖，但是不能加新鎖。 可以證明，如果在一個調(diào)度中的所有事務(wù)均遵循兩段鎖協(xié)議，那么系統(tǒng)強制執(zhí)行的調(diào)度就是可串行的。 死鎖：幾個事務(wù)相互等待其他事務(wù)解鎖而均不能 正常結(jié)束的狀態(tài)。 餓死：一個事務(wù)長時間等待其他事務(wù)解鎖而不能 正常執(zhí)行的狀態(tài)。 死鎖檢測與處理技術(shù) 死鎖問題主要有以下幾種處理方法： 1） 鎖超時（ Lock Timeout） 2） 死鎖預(yù)防 3） 死鎖檢測與死鎖恢復(fù) 死鎖檢測與處理技術(shù) 1） 鎖超時（ Lock Timeout）： 為申請鎖的事務(wù)的等待時間規(guī)定了一個上限，等待時間超過規(guī)定時間值，即在此期間內(nèi)該事務(wù)沒有獲得申請的鎖，則事務(wù)回滾并重啟。 死鎖檢測與處理技術(shù) 2） 死鎖預(yù)防：保證系統(tǒng)永遠不進入死鎖狀態(tài)。 一種方法是通過對加鎖請求進行排序或者要求事務(wù)在開始執(zhí)行前必須同時獲得所有的鎖來保證不會發(fā)生循環(huán)等待。 另外一種方法與死鎖恢復(fù)接近，每當?shù)却锌赡軐?dǎo)致死鎖時，終止等待加鎖行為，進行事務(wù)回滾。 第三種方法是搶占機制。在搶占機制中，當事務(wù) Ti所申請的鎖已經(jīng)被事務(wù) Tj所占有，可以搶占該鎖，將授予 Tj的鎖強行授予 Ti， 并回滾事務(wù) Tj。 為控制搶占，可以給每個事務(wù)賦予一個惟一的時間戳，系統(tǒng)僅用時間戳來決定事務(wù)應(yīng)當?shù)却€是回滾。 死鎖檢測與處理技術(shù) 3） 死鎖檢測與死鎖恢復(fù)：當系統(tǒng)無法確保不會進入死鎖狀態(tài)時，一旦發(fā)生死鎖，則應(yīng)使用死鎖檢測與死鎖恢復(fù)機制來解決。 (1) 死鎖檢測我們可以用一種稱為等待圖（ Waitfor Graph） 的有向圖表示死鎖。等待圖中節(jié)點表示事務(wù)，若存在從事務(wù) Ti到事務(wù) Tj的一條有向邊，則表示事務(wù) Ti在等待 Tj釋放所需的數(shù)據(jù)項，當 Tj釋放加在該數(shù)據(jù)項上的鎖時，則將這條邊從等待圖中刪除。當且僅當?shù)却龍D中存在環(huán)時，系統(tǒng)中存在死鎖。為了能夠及時檢測到死鎖的存在，系統(tǒng)必須維護等待圖，并且周期性地判斷等待圖中是否存在有向環(huán)。 死鎖檢測與處理技術(shù) (2) 死鎖恢復(fù)死鎖恢復(fù)通常采取回滾一個或多個事務(wù)的辦法。死鎖恢復(fù)的步驟一般為： ① 首先選擇犧牲者：決定某一（些）事務(wù)將被回滾，使得等待圖中不再有環(huán)，從而打破死鎖。 ② 回滾：將犧牲者回滾。那么將事務(wù)回滾到哪一步呢？簡單地處理就是全部回滾，重新開始事務(wù)。還有一種方法是部分回滾，只要將事務(wù)回滾到可以解除死鎖處，而不是終止該事務(wù)。顯然后者需要系統(tǒng)為維護事務(wù)的額外信息付出更大的代價。 避免餓死：當同一事務(wù)總是被選為犧牲者時，有可能發(fā)生餓死。為了避免事務(wù)被餓死，就必須保證事務(wù)被選為犧牲者的次數(shù)有限（且較少） 2）基于時標的并發(fā)控制機制 基本思想 :基于時標大小解決操作沖突，保證按時間順序執(zhí)行沖突操作。 a. 每個事務(wù) T開始執(zhí)行時，系統(tǒng)給它打上時標 t（ 一般 為當前時間）。 b. 系統(tǒng)中維持每個數(shù)據(jù)項 x的最近讀時標 RTM(x) 和最近寫時標 WTM(x)。 c. 事務(wù)所進行的每個讀寫操作均有時標屬性 t,當某事務(wù)T執(zhí)行到某操作 O時，比較事務(wù) T的時標 t與操作對象x的讀寫時標，并按如下規(guī)則運作： 2）基于時標的并發(fā)控制機制（續(xù) 1） ① 當 O是讀操作時， 如果 t WTM(x),不能讀，拒絕 O, 并將 T的時標賦一新值，重新啟動 T。 如果 t WTM(x), 執(zhí)行 O, 修改 x的讀時標，使得：
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