【正文】 階段 ， 在該階段中 ， 對(duì)該事務(wù)進(jìn)行確認(rèn)是否可以將該事務(wù)的寫操作結(jié)果永久保存下來 。 而寫請(qǐng)求以一種其它事務(wù)不可見的形式緩存起來 ， 若有幾個(gè)并發(fā)事務(wù) ， 可能會(huì)同時(shí)存在同一數(shù)據(jù)項(xiàng)的幾個(gè)不同的臨時(shí)值 。 這樣 ， 每個(gè)事務(wù)便分為以下三個(gè)階段： 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) ： 在這一階段中 ， 每個(gè)事務(wù)有一個(gè)待更新數(shù)據(jù)的臨時(shí)版本 。 之所以稱其為 “ 樂觀 ” ， 是基于這樣一種假設(shè) ， 兩個(gè)客戶的事務(wù)同時(shí)訪問某一數(shù)據(jù)的可能性很小 , 因此兩個(gè)事務(wù)可以執(zhí)行下去 ，直至發(fā)出 C1oseTransaction請(qǐng)求 。 在鎖機(jī)制中 ， 只有在一個(gè)事務(wù)終止時(shí)才釋放它的所有鎖 ， 這明顯有損于并發(fā)性 。 又例如 ，兩個(gè)客戶進(jìn)程并發(fā)地對(duì) n個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行增值運(yùn)算 ， 若它們同時(shí)啟動(dòng) ， 執(zhí)行時(shí)間量也相同 ， 以互不相關(guān)的序列訪問數(shù)據(jù)項(xiàng) ，并且各自使用一個(gè)事務(wù)來訪問和增值數(shù)據(jù)項(xiàng) ， 則這兩個(gè)程序試圖同時(shí)訪問同一數(shù)據(jù)項(xiàng)的機(jī)會(huì)僅有 1／ n， 也即每 n個(gè)事務(wù)中實(shí)際有用的鎖只有一次 。 只有在提交階段才寫回?cái)?shù)據(jù)項(xiàng) ， 基于此原理可把讀／寫鎖改成意向?qū)戞i和提交鎖來提高并發(fā)性 . 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 樂觀的并發(fā)控制方法 一 .問題的提出 使用鎖機(jī)制處理并發(fā)控制時(shí)存在一些缺陷： ① 分布式系統(tǒng)中的鎖機(jī)制是一種額外的開銷 。 這種方法也有兩個(gè)不足 ， 第一是增加了系統(tǒng)開銷；第二是 “ 時(shí)限 ” 的取值問題 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 4． 意向?qū)戞i 讀／寫鎖中讀鎖的存在阻止了其它事務(wù)對(duì)其進(jìn)行寫操作 ， 在一定程度上降低了并發(fā)性 。 ④“ 時(shí)限 ” 控制 ， 是文件系統(tǒng)中較常用的方法 ， 即給 每個(gè)鎖規(guī)定一個(gè)時(shí)間段 。 ② 給資源規(guī)定一個(gè)序號(hào) ， 申請(qǐng)資源時(shí)必須按序號(hào)單調(diào)遞增或遞減的方向申請(qǐng) ， 這種方法也降低了并行性 。 T等待事務(wù) U釋放讀鎖 b， 而它本身又對(duì)其加讀鎖引起事務(wù)U對(duì)其解鎖的等待 ， 由此 ， 便導(dǎo)致了 互相牽制 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 以上兩種方法都在一定程度上提高了并發(fā)性 ， 但與此同時(shí)也會(huì)帶來另一個(gè)問題 —— 死鎖 。 ④ 如果事務(wù)想要寫自己已上有讀鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng) ， 應(yīng)當(dāng)將讀鎖改為寫鎖 。 上寫鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)不能被其它事務(wù)所訪問 ， 上讀鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)只能為其它事務(wù)讀 ， 但不能寫 。 在這種方法中 ， 對(duì)于讀操作 ， 還不能放棄上鎖 ， 因?yàn)椴簧湘i ， 可能會(huì)有其它事務(wù)修改它 ， 造成不一致 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 基于這種分析 ， 提出了讀／寫鎖方案 ， 即允許多個(gè)事務(wù)并發(fā)讀同一數(shù)據(jù)項(xiàng) ， 只允許一個(gè)事務(wù)寫一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng) 。 2. 讀／寫鎖方案 由于簡(jiǎn)單鎖定機(jī)制不必要地將所有訪問到的數(shù)據(jù)項(xiàng)鎖定 ，從而降低了事務(wù)的并發(fā)性 。 在消亡階段 ， 臨時(shí)數(shù)據(jù)要變成永久數(shù)據(jù) ， 為了保持事務(wù)的特性 ， 必須在事務(wù)關(guān)閉的最后 ， 才能開鎖 。 生長(zhǎng)階段需要上鎖 ，消亡階段需要開鎖 ， 這就是兩階段鎖定機(jī)制 。 鎖定機(jī)制是分兩個(gè)階段進(jìn)行的 。 對(duì)整個(gè)文件加鎖是一種極端情況 ， 這時(shí)候 ， 事務(wù)串行執(zhí)行 。 一 .基本原理 一個(gè)鎖可由三都分組成： ① 一個(gè)二值邏輯變量 ， 用以指示上鎖／開鎖； ② 一個(gè)類似于信號(hào)燈的條件變量； ③ 訪問該鎖的宿主事務(wù)標(biāo)識(shí)符 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 實(shí)現(xiàn)上鎖機(jī)制時(shí) ， 需要注意鎖的粒度 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 5． 3 并發(fā)控制 并發(fā)控制的主要目標(biāo)是滿足事務(wù)處理的一致性 (串行等價(jià)性 ),最早的方法 : B 在啟動(dòng)多個(gè)事物操作之前先檢查是否滿足一致性 缺點(diǎn) : 解決的不好 .為彌補(bǔ)不足 .提出 下面三種方法 . 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 加鎖 當(dāng)某一事務(wù)訪問一共享數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí) ， 由服務(wù)器對(duì)該數(shù)據(jù)項(xiàng)加鎖 ， 當(dāng)完成訪問時(shí) ， 再由服務(wù)器開鎖 ， 以便于其它事務(wù)訪問 。 不合法 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) ④ 持久性 (Durable)：如果事務(wù)處理成功完成 、 則結(jié)果將永不消失 ， 除非發(fā)生硬故障 。x=x+2。x=x+1。 合法 調(diào)度 3 x=0。x=0。x=x+1。 合法 調(diào)度 2 x=0。x=0。x=0。 END_TRANSACTION END_TRANSACTION END_TRANSACTION 時(shí)間 調(diào)度 1 x=0。 X=X+2。 X=0。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 三個(gè)事務(wù) A、 B、 C被三個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行 ,若順序執(zhí)行其結(jié)果為 2或3 BEGIN_TRANSACTION A BEGIN_TRANSACTION B BEGIN_TRANSACTION C X=0。 例如 ， 銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)中有一個(gè)關(guān)鍵的不變特性是 “ 金錢不滅 ” ， 經(jīng)過內(nèi)部任何轉(zhuǎn)帳之后 ， 銀行的總錢數(shù)是不變的 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 5． 2 原子事務(wù) 在分布式系統(tǒng)中 ， 原子事物又簡(jiǎn)稱事物 ， 事務(wù)實(shí)際上就是一組邏輯上連續(xù)執(zhí)行的操作 ， 其具有動(dòng)態(tài)性 ， 有三種狀態(tài)： ① 提交 事務(wù)中的文件數(shù)據(jù)項(xiàng)的修改永久保存 ② 中止 由于同其他事務(wù)沖突或硬件故障導(dǎo)致事務(wù)中止 ③ 臨時(shí) 事務(wù)執(zhí)行中的存在的臨時(shí)狀態(tài) 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 事務(wù)的特性 事務(wù)具有以下四個(gè)特性 ,簡(jiǎn)稱 ACID特性 ① 原子性 (Atomic):即事務(wù)的作用要么完整 ， 要么沒有 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 其關(guān)鍵特性是 ,保證事務(wù)期間的所有文件操作按序執(zhí)行 ， 而不受其它用戶的干擾 ， 也就是說 ， 在事務(wù)內(nèi)部嚴(yán)格具有 UNIX語義 、 顯然 ， 事務(wù)語義是一種比較實(shí)用的文件語義 。 這樣 ， 不可改變的文件的名字代表該文件的固定內(nèi)容 ，而不再是信息存儲(chǔ)機(jī)制 。 一旦文件關(guān)閉 ， 對(duì)此文件所作的修改僅為后面進(jìn)行的操作所見 ， 該文件已經(jīng)打開的各副本不表現(xiàn)這些修改 . 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 三 . 不可改變文件語義 一但文件為共享文件 ， 則所有用戶均不能再修改它 。 此種語義的特點(diǎn)是易于理解和實(shí)現(xiàn) ?？蛻艨晒蚕砦募?dāng)前位置的指針 。 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 在對(duì)分布式文件系統(tǒng)中的文件進(jìn)行讀操作時(shí) ， 能看到以前所有對(duì)該文件執(zhí)行寫操作的效果 。 寫操作的語義是 ， 若先后連續(xù)有兩個(gè)寫操作 ， 則文件結(jié)果決定于后面的寫操作 。南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 第五章 分布式系統(tǒng)文件共享 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 分布式系統(tǒng)與 WEB服務(wù) 共享文件的語義 兩個(gè)以上的用戶共享同一個(gè)文件時(shí) ， 會(huì)產(chǎn)生多種情況 ，從而產(chǎn)生不同的語義 ． 故文件服務(wù)時(shí)必須精確定義服務(wù)的讀寫語義 。 一 .UNIX語義 (時(shí)間順序 ) 對(duì)于單處理機(jī)而言 ， 在 UNIX系統(tǒng)中 ， 其讀操作的語義是 ，讀取的結(jié)果是它前面最近一次寫操作形成的結(jié)果 。 因此 ， 最后形成的語義是嚴(yán)格意義下的時(shí)間序操作 。 特別是 ， 客戶對(duì)于已打開文件的寫操作可立即為其它打開此文件的客戶所見 。 這樣 ， 一個(gè)客戶將指針向前推進(jìn)時(shí)將影響所有共享客戶的視圖 。 二 . 會(huì)話語義 對(duì)于打開文件的寫操作可以立即為本地客戶所見 ， 遠(yuǎn)程的客戶也同時(shí)打開該文件 ， 但卻不可見 。 這里的不可改變有兩個(gè)含義：一是其名字不可再變；二是其內(nèi)容不可改變 。 這一語義非常簡(jiǎn)單 ， 易于實(shí)現(xiàn) ， 但應(yīng)用起來 ， 很不靈活 ． 四 . 事務(wù)語義 用戶若要訪問一個(gè)文件或了組文件 ， 首先要執(zhí)行一個(gè)啟動(dòng)事務(wù)的操作 ,表示下面的操作必須獨(dú)立執(zhí)行 ， 然后對(duì)文件進(jìn)行讀寫操作 ， 當(dāng)工