[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]09_database并發(fā)控制-資料下載頁(yè)
2025-10-10 03:59本頁(yè)面
【正文】 務(wù) T1要修改關(guān)系中的元組 L1，則 T1必須對(duì)包含 L1的關(guān)系 R1封鎖，如果這是 T2要對(duì) R1中的元組 L2進(jìn)行修改，就必須等待，直到 T1釋放 R1，并發(fā)度比較低。 多粒度封鎖 一、存在的問(wèn)題 情況二： 若封鎖粒度是元組，則事務(wù) T1和 T2可以同時(shí)對(duì)L1和 L2封鎖，不需要等待，提高系統(tǒng)的并發(fā)度。可在這種封鎖粒度下，若事務(wù) T3要讀取整個(gè)關(guān)系 R2，就必須對(duì)表中的每個(gè)元組封鎖，顯然開(kāi)銷(xiāo)會(huì)很大。 多粒度封鎖 二、解決的方法 因此 , 如果在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)支持多種封鎖粒度供不同的事務(wù)選擇是比較理想的，這種封鎖方法稱(chēng)為多粒度封鎖（ multiple granularity locking）。 多粒度封鎖 三、多粒度樹(shù) ? 以樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示多級(jí)封鎖粒度 ? 根結(jié)點(diǎn)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，表示最大的數(shù)據(jù)粒度 ? 葉結(jié)點(diǎn)表示最小的數(shù)據(jù)粒度 三、多粒度樹(shù)（續(xù)） 例：三級(jí)粒度樹(shù)。根結(jié)點(diǎn)為數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的子結(jié)點(diǎn)為關(guān)系，關(guān)系的子結(jié)點(diǎn)為元組。 數(shù)據(jù)庫(kù) 關(guān)系 Rn 關(guān)系 R1 元組 1 元組 n 元組 2 元組 n1 …… …… …… 多粒度封鎖 四、多粒度封鎖協(xié)議 ? 允許多粒度樹(shù)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)被獨(dú)立地加鎖 ? 對(duì)一個(gè)結(jié)點(diǎn)加鎖意味著這個(gè)結(jié)點(diǎn)的所有后裔結(jié)點(diǎn)也被加以同樣類(lèi)型的鎖 ? 在多粒度封鎖中一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象可能以?xún)煞N方式封鎖：顯式封鎖和隱式封鎖 多粒度封鎖 五、顯式封鎖和隱式封鎖 ? 顯式封鎖 : 直接加到數(shù)據(jù)對(duì)象上的封鎖 ? 隱式封鎖 : 由于其上級(jí)結(jié)點(diǎn)加鎖而使該數(shù)據(jù)對(duì)象加上了鎖 ? 顯式封鎖和隱式封鎖的效果是一樣的 多粒度封鎖 六、對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖時(shí)系統(tǒng)檢查的內(nèi)容 該數(shù)據(jù)對(duì)象 – 有無(wú)顯式封鎖與之沖突 ? 所有上級(jí)結(jié)點(diǎn) – 檢查本事務(wù)的顯式封鎖是否與該數(shù)據(jù)對(duì)象上的隱式封鎖沖突： (由上級(jí)結(jié)點(diǎn)封鎖造成的） ? 所有下級(jí)結(jié)點(diǎn) – 看上面的顯式封鎖是否與本事務(wù)的隱式封鎖 （將加到下級(jí)結(jié)點(diǎn)的封鎖） 沖突。 封鎖的粒度 封鎖粒度 多粒度封鎖 意向鎖 意向鎖 ? 引進(jìn)意向鎖（ intention lock）目的 – 提高對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖時(shí)系統(tǒng)的檢查效率 什么是意向鎖 ? 對(duì)任一結(jié)點(diǎn)加基本鎖，必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖 ? 如果對(duì)一個(gè)結(jié)點(diǎn)加意向鎖，則說(shuō)明該結(jié)點(diǎn)的下層結(jié)點(diǎn)正在被加鎖 常用意向鎖 ? 意向共享鎖 (Intent Share Lock，簡(jiǎn)稱(chēng) IS鎖 ) ? 意向排它鎖 (Intent Exclusive Lock，簡(jiǎn)稱(chēng)IX鎖 ) ? 共享意向排它鎖 (Share Intent Exclusive Lock，簡(jiǎn)稱(chēng) SIX鎖 ) 意向鎖（續(xù)） ? IS鎖 – 如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加 IS鎖 ， 表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬 （ 意向 ） 加 S鎖 。 例：要對(duì)某個(gè)元組加 S鎖 ， 則要首先對(duì)關(guān)系和數(shù)據(jù)庫(kù)加 IS鎖 意向鎖（續(xù)） ? IX鎖 – 如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加 IX鎖，表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬（意向）加 X鎖。 例：要對(duì)某個(gè)元組加 X鎖，則要首先對(duì)關(guān)系和數(shù)據(jù)庫(kù)加 IX鎖。 意向鎖（續(xù)） ? SIX鎖 – 如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加 SIX鎖，表示對(duì)它加S鎖，再加 IX鎖，即 SIX = S + IX。 例：對(duì)某個(gè)表加 SIX鎖，則表示該事務(wù)要讀整個(gè)表（所以要對(duì)該表加 S鎖），同時(shí)會(huì)更新個(gè)別元組（所以要對(duì)該表加 IX鎖）。 意向鎖（續(xù)） 意向鎖的相容矩陣 T1 T2 S X IS IX SIX S Y N Y N N Y X N N N N N Y IS Y N Y Y Y Y IX N N Y Y N Y SIX N N Y N N Y Y Y Y Y Y Y 意向鎖（續(xù)） ? 鎖的強(qiáng)度 – 鎖的強(qiáng)度是指它對(duì)其他鎖的排斥程度 – 一個(gè)事務(wù)在申請(qǐng)封鎖時(shí)以強(qiáng)鎖代替弱鎖是安全的，反之則不然 SIX X S IX IS 意向鎖（續(xù)） ? 具有意向鎖的多粒度封鎖方法 – 申請(qǐng)封鎖時(shí)應(yīng)該按自上而下的次序進(jìn)行； – 釋放封鎖時(shí)則應(yīng)該按自下而上的次序進(jìn)行 例：事務(wù) T要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖，必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖 第 7章 并發(fā)控制 并發(fā)控制概述 封鎖 三級(jí)封鎖協(xié)議 活鎖和死鎖 并發(fā)調(diào)度的可串行性 兩段鎖協(xié)議 封鎖的粒度 小結(jié) ? 數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)一致性是一對(duì)矛盾 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的價(jià)值在很大程度上取決于它所能提供的數(shù)據(jù)共享度。 ? 數(shù)據(jù)共享在很大程度上取決于系統(tǒng)允許對(duì)數(shù)據(jù)并發(fā)操作的程度。 ? 數(shù)據(jù)并發(fā)程度又取決于數(shù)據(jù)庫(kù)中的并發(fā)控制機(jī)制 ? 另一方面，數(shù)據(jù)的一致性也取決于并發(fā)控制的程度。施加的并發(fā)控制愈多，數(shù)據(jù)的一致性往往愈好。 小結(jié) 小結(jié)（續(xù)） ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制以事務(wù)為單位 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制通常使用封鎖機(jī)制 – 兩類(lèi)最常用的封鎖 ? 不同級(jí)別的封鎖協(xié)議提供不同的數(shù)據(jù)一致性保證，提供不同的數(shù)據(jù)共享度。 – 三級(jí)封鎖協(xié)議 小結(jié)（續(xù)） ? 并發(fā)控制機(jī)制調(diào)度并發(fā)事務(wù)操作是否正確的判別準(zhǔn)則是可串行性 – 并發(fā)操作的正確性則通常由兩段鎖協(xié)議來(lái)保證。 – 兩段鎖協(xié)議是可串行化調(diào)度的充分條件，但不是必要條件 小結(jié)（續(xù)） ? 對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象施加封鎖，帶來(lái)問(wèn)題 ? 活鎖： 先來(lái)先服務(wù) ? 死鎖： – 預(yù)防方法 ?一次封鎖法 ?順序封鎖法 – 死鎖的診斷與解除 ?超時(shí)法 ?等待圖法 小結(jié)（續(xù)） ? 不同的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的封鎖類(lèi)型、封鎖協(xié)議、達(dá)到的系統(tǒng)一致性級(jí)別不盡相同。但是其依據(jù)的基本原理和技術(shù)是共同的。
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