9.2.2 加鎖協(xié)議
1、 保證數(shù)據(jù)一致性的三級(jí)加鎖協(xié)議:
(1) 1級(jí)加鎖協(xié)議要求事務(wù)T在修改數(shù)據(jù)項(xiàng)Q之前必須先對(duì)Q加X(jué)鎖,直到事務(wù)結(jié)束才釋放,事務(wù)結(jié)束包括正常結(jié)束和非正常結(jié)束,但事務(wù)如果只對(duì)Q讀而不寫(xiě),則不需對(duì)Q加鎖;
(2) 2級(jí)加鎖協(xié)議是在1級(jí)加鎖協(xié)議基礎(chǔ)上,要求T在讀取Q前必須先對(duì)其加S鎖,讀完后立即釋放S鎖;
(3) 3級(jí)加鎖協(xié)議是在1級(jí)加鎖協(xié)議基礎(chǔ)上,要求在讀取Q前必須先對(duì)其加S鎖,但需等到事務(wù)結(jié)束后才釋放S鎖。
9.2.3 兩階段鎖協(xié)議
1、 兩階段鎖(2PL)基本原理如下:
(1) 每個(gè)事務(wù)的執(zhí)行過(guò)程劃分為兩個(gè)階段,加鎖階段和解鎖階段;
(2) 在加鎖階段,事務(wù)可以申請(qǐng)獲得任何數(shù)據(jù)項(xiàng)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(wù)可以釋放任何數(shù)據(jù)上的任何類型的鎖,但是不能再申請(qǐng)任何的鎖;
(4) 每個(gè)事務(wù)開(kāi)始執(zhí)行后就進(jìn)入加鎖階段,當(dāng)?shù)谝淮吾尫沛i后,即進(jìn)入解鎖階段。
9.2.4 鎖粒度
1、 施加X(jué)鎖和S鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)大小稱為鎖粒度。
2、 鎖粒度越大,系統(tǒng)中可以被鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)就越少,事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行度也越低,但同時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)銷也小,相反,當(dāng)鎖粒度越小時(shí),事務(wù)的并發(fā)度高,但系統(tǒng)開(kāi)銷也較大;
9.3 死鎖處理
9.3.1 死鎖預(yù)防
1、 一次加鎖法
該方法要求每個(gè)事務(wù)在開(kāi)始時(shí)必須將需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)項(xiàng)全部加鎖,否則不能執(zhí)行下去,也就是要求事務(wù)必須一次性地獲得對(duì)需要訪問(wèn)的全部數(shù)據(jù)項(xiàng)的訪問(wèn)權(quán);
該方法的缺點(diǎn)是:
(1) 多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)會(huì)被一個(gè)事務(wù)長(zhǎng)期鎖定獨(dú)占,導(dǎo)致其他事務(wù)無(wú)法及時(shí)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)項(xiàng),降低了系統(tǒng)的并發(fā)程度;
(2) 由于很難事先精確知道每個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中需要加鎖的全部數(shù)據(jù)項(xiàng),只能擴(kuò)大加鎖范圍,將事務(wù)執(zhí)行時(shí)可能訪問(wèn)的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)全部加鎖,進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的并發(fā)程度;
2、 順序加鎖法
該方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中事務(wù)訪問(wèn)的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)規(guī)定一個(gè)加鎖順序,每個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中必須按此順序?qū)λ钄?shù)據(jù)加鎖;
該方法的缺點(diǎn):
(1) 數(shù)據(jù)庫(kù)中需要加鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)非常多,并且不斷變化,維護(hù)這些數(shù)據(jù)項(xiàng)的加鎖順序很困難,代價(jià)非常大;
(2) 事務(wù)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)項(xiàng)有時(shí)無(wú)法事先完全確定,有時(shí)很難要求事務(wù)按照固定的順序?qū)@些數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行加鎖;
9.3.2 死鎖檢測(cè)與恢復(fù)
1、 死鎖檢測(cè)
(1) 可以利用事務(wù)等待圖進(jìn)行死鎖檢測(cè),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖當(dāng)且僅當(dāng)事務(wù)等待圖中包含回路,而且回路中的所有事務(wù)就是處于死鎖的事務(wù);
(2) 數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地構(gòu)造和維護(hù)事務(wù)等待圖,并周期地檢測(cè)等待圖,如圖中有回路,則說(shuō)明系統(tǒng)中出現(xiàn)了死鎖;
2、死鎖恢復(fù)
(1) 當(dāng)發(fā)現(xiàn)死鎖存在時(shí),系統(tǒng)可以通過(guò)死鎖恢復(fù)機(jī)制將系統(tǒng)從死鎖中解救出來(lái),通常是選取一個(gè)或幾個(gè)死鎖事務(wù),撤消這些事務(wù),釋放其所有的鎖,消除事務(wù)等待圖中的回路,從而解決了系統(tǒng)死鎖問(wèn)題;
(2) 如果決定撤消哪個(gè)事務(wù)或哪些事務(wù),有兩個(gè)原則:
A、 選擇處于最多條回路交點(diǎn)處的事務(wù);
B、 選擇具有最少撤消代價(jià)的事務(wù)。
9.4 活鎖處理
1、如果一個(gè)事務(wù)在系統(tǒng)不存在死鎖的情況下,長(zhǎng)期得不到DBMS的獲批,處于長(zhǎng)時(shí)間等待中的情況叫活鎖,為了避免活鎖,DBMS可采用先來(lái)先服務(wù)的原則解決。
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