數據庫事務并發調度之封鎖技術

什么是事務

               事務是數據庫邏輯工作單位，是用戶定義的一組操作序 列。具有原子性、一致性、隔離性和持續性。原子性表示操作不可分割，要么都做，要么都不做。一致性表示數據庫從一個一致性狀態變換到另一個一致性狀態隔離 性表示事務執行過程中不被其它事務打擾持續性表示事務一旦提交，它對數據庫中數據的改變就應該是永久性的。

事務并發的問題

（1）      丟失修改，當事務1在t1時刻讀取A=16,事務2在t2時刻讀取A=16,在t3時刻事務1修改A=A-1;寫回數據庫A=15。在t4時刻事務2更新A=A-1,寫回數據庫A=15。這樣導致了事務1的修改丟失。如下圖：

（2）      不可重復讀，當事務1在t1時刻讀取A=50,讀取B=100，求和=150，事務2在t2時刻更新B=100，修改B=B*2，寫回B=200，在t3時刻事務1讀取值校對重讀B，發現B變為200與第一次讀取不一致，如下圖：

（3）      臟讀，事務1在t1時刻讀取C=100，更新C=C*2寫回數據庫C=200，事務2在t2時刻讀取C=200，在t3時刻事務1執行了更新C的回滾操作，C=100，那么此時就導致事務2讀取的C為臟數據。如下圖：

產生以上問題的原因：由于事務的并發破壞了事務的隔離性，導致各個事務并發出現干擾，要想是事務能達到隔離特性，就需要串行調度，也就是某一時刻只能有一個事務完成，其它事務等待。

封鎖解決并發問題

封鎖：是事務T在對某個數據操作時，例如，對表、記錄等操作之前，先向系統發出請求，對其加鎖，加鎖后事務T就對該數據擁有了一定的控制，在事務T沒有釋放它的鎖之前，其它事務不能更新該數據

封鎖類型：排它鎖（exclusive lock）也成為X鎖，共享鎖(share lock)也成為S鎖。其關系為：對數據加X鎖后，其它事務不能加任何鎖，對數據加S鎖后，其它事務可以加S鎖，但不能加X鎖。

采用三級封鎖協議解決事務并發產生的問題：

（1）      一級封鎖協議，解決修改丟失問題。描述如下：當事務T在修改數據R之前必須先對其加X鎖，直到事務結束。如圖：

事務1在讀取A進行修改之前先對A加X鎖，當事務2再請求對A加X鎖時被拒絕，只能等待事務1釋放A上的鎖。

（2）      二級封鎖協議，解決修改丟失和臟讀問題。描述如下：在一級封鎖協議基礎上，當事務讀取數據R之前必須先對其加S鎖，讀完后釋放S鎖。如圖：

事務1在對C修改之前先加X鎖，修改后寫回磁盤，事務2請求數據C，首先請求在C上加S鎖，因為事務1加了S鎖，事務2只能等待事務1釋放X鎖，當事務1由于某種原因回滾C=100，釋放X鎖后，事務2獲取S鎖，讀取C=100，避免了臟讀。

（3）      三級封鎖協議，解決修改丟失，臟讀，不可重復讀。描述如下：在一級封鎖協議基礎上，當事務讀取數據R時必須先加S鎖，當整個事務讀取結束后釋放S鎖。如下圖：

事務1在讀取A,B之前，先對A,B加S鎖，這樣當其它事務只能對A，B加S鎖，而不 能加X鎖，因此其它事務只能查詢而不能修改A,B。所以當事務2修改B申請為其加X鎖時被拒絕，只能等待事務1釋放S鎖。由于事務1沒有結束因此S鎖被占 用，事務2等待，此時當事務1再次校驗B時，讀取B=100，避免了不可重復讀。

來自：http://blog.csdn.net/lb85858585/article/details/8042541