9.2 基于鎖的并發控制技術

　　9.2.1 鎖的概念

　　1、 對數據庫系統中每個可能被多個事務并發訪問的數據項設置鎖，鎖代表了對該數據項的訪問權限。即事務T在訪問數據項Q前須向DBMS申請獲得設置在Q上的鎖，如成功，則T獲得對Q的訪問權，T對Q操作完成后，釋放所占用的鎖，允許其他事務獲得該鎖并訪問Q,在T釋放設置在Q上的鎖前，其他事務不能訪問Q。

　　2、 鎖的類型有兩種：

　　(1) 互斥鎖(X鎖)：若T獲得Q上的X鎖，則T可以對Q讀寫，其他事務不能再對Q進行任何操作，直到T釋放Q上的鎖。

　　(2) 共享鎖(S鎖)：若T獲得Q上的S鎖，則T可以對Q進行讀取操作，但不可以修改，同時，允許其他事務再申請獲得Q上的S鎖，與T并行讀取Q,但在T釋放Q上的S鎖前，其他事務不能對Q做任何修改。

　　9.2.2 加鎖協議

　　1、 保證數據一致性的三級加鎖協議：

　　(1) 1級加鎖協議要求事務T在修改數據項Q之前必須先對Q加X鎖，直到事務結束才釋放，事務結束包括正常結束和非正常結束，但事務如果只對Q讀而不寫，則不需對Q加鎖。

　　(2) 2級加鎖協議是在1級加鎖協議基礎上，要求T在讀取Q前必須先對其加S鎖，讀完后立即釋放S鎖。

　　(3) 3級加鎖協議是在1級加鎖協議基礎上，要求在讀取Q前必須先對其加S鎖，但需等到事務結束后才釋放S鎖。

　　9.2.3 兩階段鎖協議

　　1、 兩階段鎖(2PL)基本原理如下：

　　(1) 每個事務的執行過程劃分為兩個階段，加鎖階段和解鎖階段。

　　(2) 在加鎖階段，事務可以申請獲得任何數據項上的任何類型的鎖，但是不允許釋放任何鎖。

　　(3) 在解鎖階段，事務可以釋放任何數據上的任何類型的鎖，但是不能再申請任何的鎖。

　　(4) 每個事務開始執行后就進入加鎖階段，當第一次釋放鎖后，即進入解鎖階段。

　　9.2.4 鎖粒度

　　1、 施加X鎖和S鎖的數據項大小稱為鎖粒度。

　　2、 鎖粒度越大，系統中可以被鎖的數據項就越少，事務的并發執行度也越低，但同時系統的開銷也小，相反，當鎖粒度越小時，事務的并發度高，但系統開銷也較大。

　　9.3 死鎖處理

　　9.3.1 死鎖預防

　　1、 一次加鎖法

　　該方法要求每個事務在開始時必須將需要訪問的數據項全部加鎖，否則不能執行下去，也就是要求事務必須一次性地獲得對需要訪問的全部數據項的訪問權。

　　該方法的缺點是：

　　(1) 多個數據項會被一個事務長期鎖定獨占，導致其他事務無法及時訪問這些數據項，降低了系統的并發程度。

　　(2) 由于很難事先精確知道每個事務在執行過程中需要加鎖的全部數據項，只能擴大加鎖范圍，將事務執行時可能訪問的所有數據項全部加鎖，進一步降低了系統的并發程度。

　　2、 順序加鎖法

　　該方法對數據庫中事務訪問的所有數據項規定一個加鎖順序，每個事務在執行過程中必須按此順序對所需數據加鎖。

　　該方法的缺點：

　　(1) 數據庫中需要加鎖的數據項非常多，并且不斷變化，維護這些數據項的加鎖順序很困難，代價非常大。

　　(2) 事務訪問的數據項有時無法事先完全確定，有時很難要求事務按照固定的順序對這些數據項進行加鎖。

　　相關推薦：

　　2012年計算機等考四級數據庫工程師備考筆記匯總

　　2012年計算機等級考試二級VB重點知識匯總

　　2012年下半年計算機等級考試報名時間及入口匯總