第17講 事務(wù)并發(fā)調(diào)度

1、回顧回顧T-SQL整合：整合：表達示、運算符、流程控制語句（順序執(zhí)行、條件分支、表達示、運算符、流程控制語句（順序執(zhí)行、條件分支、循環(huán)和跳轉(zhuǎn)）循環(huán)和跳轉(zhuǎn)）。數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用第第17講講 事務(wù)并發(fā)調(diào)度事務(wù)并發(fā)調(diào)度提綱提綱重點重點了解多事務(wù)并發(fā)調(diào)度可能導(dǎo)致的錯誤：了解多事務(wù)并發(fā)調(diào)度可能導(dǎo)致的錯誤：丟失修改、讀臟丟失修改、讀臟數(shù)據(jù)、不可重復(fù)讀。數(shù)據(jù)、不可重復(fù)讀。了解了解S鎖和鎖和X鎖。鎖。了解死鎖的原因和解除死鎖的方法。了解死鎖的原因和解除死鎖的方法。了解了解SQL Server的隔離級別。的隔離級別。難點：難點：丟失修改、讀臟數(shù)據(jù)、不可重復(fù)讀三種錯誤的產(chǎn)生原因丟失修改、讀臟數(shù)據(jù)、不

2、可重復(fù)讀三種錯誤的產(chǎn)生原因死鎖的原因死鎖的原因1. 并發(fā)調(diào)度與控制原理并發(fā)調(diào)度與控制原理事務(wù)調(diào)度事務(wù)調(diào)度是指系統(tǒng)執(zhí)行事務(wù)指令的時間順序。有串行調(diào)度和并發(fā)是指系統(tǒng)執(zhí)行事務(wù)指令的時間順序。有串行調(diào)度和并發(fā)調(diào)度兩種。調(diào)度兩種。串行調(diào)度：串行調(diào)度：執(zhí)行完一個事務(wù)才開始執(zhí)行下一個事務(wù)執(zhí)行完一個事務(wù)才開始執(zhí)行下一個事務(wù)。優(yōu)點：能確保數(shù)據(jù)的一致性不被破壞；優(yōu)點：能確保數(shù)據(jù)的一致性不被破壞；缺點：在多用戶并發(fā)的情形下，效率較低。缺點：在多用戶并發(fā)的情形下，效率較低。并發(fā)調(diào)度：并發(fā)調(diào)度：多個事務(wù)可以同時執(zhí)行多個事務(wù)可以同時執(zhí)行。優(yōu)點：提高系統(tǒng)吞吐量；優(yōu)點：提高系統(tǒng)吞吐量；缺點：可能會破壞數(shù)據(jù)的一致性。缺點：可能

3、會破壞數(shù)據(jù)的一致性。事務(wù)調(diào)度例子事務(wù)調(diào)度例子串行調(diào)度1思考：調(diào)度的結(jié)果是否保證了數(shù)據(jù)一致性（數(shù)據(jù)平衡）?事務(wù)調(diào)度例子事務(wù)調(diào)度例子 串行調(diào)度2思考：調(diào)度的結(jié)果是否保證了數(shù)據(jù)一致性?事務(wù)調(diào)度例子事務(wù)調(diào)度例子 并發(fā)調(diào)度1思考：調(diào)度的結(jié)果是否保證了數(shù)據(jù)一致性?思考：T1、T2讀取的是否為對方修改過的數(shù)據(jù)？事務(wù)調(diào)度例子 并發(fā)調(diào)度2思考：調(diào)度的結(jié)果是否保證了數(shù)據(jù)一致性?思考：T1、T2讀取的是否為對方修改過的數(shù)據(jù)？并發(fā)控制的任務(wù)并發(fā)控制的任務(wù)并發(fā)控制的任務(wù)保證事務(wù)的并發(fā)調(diào)度是正確的（保證隔離性/可串行化效果等價于某個串行調(diào)度）保證數(shù)據(jù)一致性不會被破壞封鎖機制封鎖機制封鎖的概念封鎖的的基本類封鎖的的相容矩封

4、鎖的概念封鎖的概念封鎖一個事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象（關(guān)系、元組等）進一個事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象（關(guān)系、元組等）進行操作前，可向系統(tǒng)申請對其加鎖行操作前，可向系統(tǒng)申請對其加鎖對某個數(shù)據(jù)對象加鎖鎖，其其事務(wù)務(wù)不不對對某個數(shù)據(jù)對象加鎖鎖，其其事務(wù)務(wù)不不對這個數(shù)據(jù)對象進行某些操作，直到原來加鎖的這個數(shù)據(jù)對象進行某些操作，直到原來加鎖的事務(wù)釋放鎖為止事務(wù)釋放鎖為止封鎖的的基本類封鎖的的基本類封鎖的的基本類X鎖，又稱寫鎖，或排其鎖一個事務(wù)對數(shù)據(jù)對象A進行修改操作前，給A加上X鎖。加上X鎖鎖，其其任何事務(wù)都不不再對A加任何本類的鎖，直到釋放A上的X鎖為止S鎖，又稱讀鎖，或共享鎖一個事務(wù)對數(shù)據(jù)對象A進行讀取操作前，

5、給A加上S鎖。加上S鎖鎖，其其事務(wù)不再對A加S鎖，但不不加X鎖，直到釋放A上的S鎖為止封鎖的的相容矩封鎖的的相容矩封鎖的的相容矩Y=Yes，的相的請求N=No，不的相的請求封鎖協(xié)議封鎖協(xié)議封鎖協(xié)議事務(wù)對數(shù)據(jù)對象加鎖時，還需要遵守某些規(guī)則，包括：何時加鎖，何時釋放。稱這些規(guī)則為封鎖協(xié)議(Locking Protocol)幾種封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議二級封鎖協(xié)議三級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議若事務(wù)對A做的是修改操作，則要求首先對其加X鎖（第一次read/write之前），并且直到事務(wù)結(jié)束才不釋放X鎖（commit或rollback鎖）若事務(wù)對A做的是讀取操作，則沒有任何要求（加鎖/不

6、加鎖都可以）一級封鎖協(xié)議可可解丟失修改的問題丟失修改的問題思考：Why?分析：沒有事務(wù)不夠修改，其其事務(wù)正在修改，還未提交的數(shù)據(jù)一級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議的例子事務(wù)T1 符合一級封鎖協(xié)議事務(wù)的隔離性級別：丟失修改事務(wù)的隔離性級別：丟失修改丟失修改的并發(fā)調(diào)度二級封鎖協(xié)議二級封鎖協(xié)議二級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議若事務(wù)對A做的是讀取操作，則要求首先對其加S鎖（第一次read之前）。讀操作鎖可在任意時刻釋放S鎖二級封鎖協(xié)議可可解讀臟數(shù)據(jù)的問題可可解讀臟數(shù)據(jù)的問題思考：Why?沒有事務(wù)不夠讀取其其事務(wù)正在修改，還未提交的數(shù)據(jù)事務(wù)的隔離性級別：讀事務(wù)的隔離性級別：讀 “臟臟”數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)讀“臟”數(shù)據(jù)的并

7、發(fā)調(diào)度三級封鎖協(xié)議三級封鎖協(xié)議 三級封鎖協(xié)議一級封鎖協(xié)議若事務(wù)對A做的是讀取操作，則要求首先對其加S鎖（第一次read之前），且直到事務(wù)結(jié)束才不釋放S鎖（commit或rollback鎖）三級封鎖協(xié)議可可解不可重復(fù)讀的問題可可解不可重復(fù)讀的問題思考：Why?沒有事務(wù)不夠修改其其事務(wù)正在讀取的數(shù)據(jù)事務(wù)的隔離性級別：不可重復(fù)讀事務(wù)的隔離性級別：不可重復(fù)讀不可重復(fù)讀的并發(fā)調(diào)度T3(R2) )-R3死鎖死鎖事務(wù)號事務(wù)號占有資源號占有資源號請求資源號請求資源號T1R1R2T2R3R1，R2T3R2R3T1(R1)-R2T2(R3) )-R2,R1封鎖帶來的問題封鎖帶來的問題-死鎖死鎖所有事務(wù)都被封鎖了一

8、些數(shù)據(jù)對象,并的互等待對方釋放另一些數(shù)據(jù)對象以便對其封鎖,結(jié)果所有事務(wù)都不不結(jié)束,則發(fā)生死鎖。死鎖死鎖死鎖發(fā)生的條件 互斥條件：事務(wù)請求對資源的獨占控制； 等待條件：事務(wù)已持有一定資源，又去申請并等待其他資源； 非搶占條件：直到資源釋放持有其的事務(wù)釋放之前，不可不將該資源強制從持有其的事務(wù)奪去； 循環(huán)等待條件：存在事務(wù)的互等待的等待圖；定理：在條件 成立的前提下，條件是死鎖存在的充分必要條件可解死鎖的方法可解死鎖的方法預(yù)防死鎖 預(yù)先占據(jù)所需的全部資源，要么一次全部封鎖要么不封鎖； 缺點：難預(yù)知需要封鎖哪些數(shù)據(jù)并且數(shù)據(jù)使用率低；所有資源預(yù)先排序：事務(wù)按規(guī)定順序封鎖數(shù)據(jù)；使用搶占與事務(wù)回滾：給每個事務(wù)分配一個時間戳，若事務(wù)T2所申請的鎖已經(jīng)被T1持有，可以比較T1與T2的時間戳，來解定是否回滾T1，并將T1釋放的鎖授予T2；可解死鎖的方法可解死鎖的方法死鎖檢測和恢復(fù)超時法 如果等待封鎖的時間超過限時，則撤消該事務(wù)等待圖法如果發(fā)現(xiàn)圖中存在回路，則表示系統(tǒng)中出現(xiàn)了死鎖 T2T1T4T3T3T1T2T410.6 SQL Server10.6