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(dá)示、運(yùn)算符、流程控制語(yǔ)句（順序執(zhí)行、條件分支、表達(dá)示、運(yùn)算符、流程控制語(yǔ)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(kù)原理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)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(diǎn)重點(diǎn)了解多事務(wù)并發(fā)調(diào)度可能導(dǎo)致的錯(cuò)誤：了解多事務(wù)并發(fā)調(diào)度可能導(dǎo)致的錯(cuò)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(jí)別。的隔離級(jí)別。難點(diǎn)：難點(diǎn)：丟失修改、讀臟數(shù)據(jù)、不可重復(fù)讀三種錯(cuò)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(cuò)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(shí)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(shí)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(gè)事務(wù)才開始執(zhí)行下一個(gè)事務(wù)執(zhí)行完一個(gè)事務(wù)才開始執(zhí)行下一個(gè)事務(wù)。優(yōu)點(diǎn)：能確保數(shù)據(jù)的一致性不被破壞；優(yōu)點(diǎn)：能確保數(shù)據(jù)的一致性不被破壞；缺點(diǎn)：在多用戶并發(fā)的情形下，效率較低。缺點(diǎn)：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(gè)事務(wù)可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)事務(wù)可以同時(shí)執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)：提高系統(tǒng)吞吐量；優(yōu)點(diǎn)：提高系統(tǒng)吞吐量；缺點(diǎn)：可能會(huì)破壞數(shù)據(jù)的一致性。缺點(diǎn)：可能

3、會(huì)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(duì)方修改過(guò)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(duì)方修改過(guò)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(jià)于某個(gè)串行調(diào)度）保證數(shù)據(jù)一致性不會(huì)被破壞封鎖機(jī)制封鎖機(jī)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(gè)事務(wù)在對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象（關(guān)系、元組等）進(jìn)一個(gè)事務(wù)在對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象（關(guān)系、元組等）進(jìn)行操作前，可向系統(tǒng)申請(qǐng)對(duì)其加鎖行操作前，可向系統(tǒng)申請(qǐng)對(duì)其加鎖對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖鎖，其其事務(wù)務(wù)不不對(duì)對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖鎖，其其事務(wù)務(wù)不不對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行某些操作，直到原來(lái)加鎖的這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行某些操作，直到原來(lái)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(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A進(jìn)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(duì)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(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A進(jìn)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(duì)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(qǐng)求N=No，不的相的請(qǐng)求封鎖協(xié)議封鎖協(xié)議封鎖協(xié)議事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖時(shí)，還需要遵守某些規(guī)則，包括：何時(shí)加鎖，何時(shí)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(jí)封鎖協(xié)議二級(jí)封鎖協(xié)議三級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議若事務(wù)對(duì)A做的是修改操作，則要求首先對(duì)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(duì)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(jí)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(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議的例子事務(wù)T1 符合一級(jí)封鎖協(xié)議事務(wù)的隔離性級(jí)別：丟失修改事務(wù)的隔離性級(jí)別：丟失修改丟失修改的并發(fā)調(diào)度二級(jí)封鎖協(xié)議二級(jí)封鎖協(xié)議二級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議若事務(wù)對(duì)A做的是讀取操作，則要求首先對(duì)其加S鎖（第一次read之前）。讀操作鎖可在任意時(shí)刻釋放S鎖二級(jí)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(jí)別：讀事務(wù)的隔離性級(jí)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(jí)封鎖協(xié)議三級(jí)封鎖協(xié)議 三級(jí)封鎖協(xié)議一級(jí)封鎖協(xié)議若事務(wù)對(duì)A做的是讀取操作，則要求首先對(duì)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(jí)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(jí)別：不可重復(fù)讀事務(wù)的隔離性級(jí)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(hào)事務(wù)號(hào)占有資源號(hào)占有資源號(hào)請(qǐng)求資源號(hào)請(qǐng)求資源號(hào)T1R1R2T2R3R1，R2T3R2R3T1(R1)-R2T2(R3) )-R2,R1封鎖帶來(lái)的問題封鎖帶來(lái)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(duì)象,并的互等待對(duì)方釋放另一些數(shù)據(jù)對(duì)象以便對(duì)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(qǐng)求對(duì)資源的獨(dú)占控制； 等待條件：事務(wù)已持有一定資源，又去申請(qǐng)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(qiáng)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(diǎn)：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(gè)事務(wù)分配一個(gè)時(shí)間戳，若事務(wù)T2所申請(qǐng)的鎖已經(jīng)被T1持有，可以比較T1與T2的時(shí)間戳，來(lái)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(cè)和恢復(fù)超時(shí)法 如果等待封鎖的時(shí)間超過(guò)限時(shí)，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