使用封锁协议解决事务的并发问题

川长思鸟来 2023-02-22 10:55 115阅读 0赞

## 一、事务的并发问题 ##

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> 事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

并发是指多个事务同时执行，这会带来一些问题。

### 丢失修改 ###

丢失修改由两次事务的修改导致，比如事务 `T1` 修改 `A`，同时事务 `T2` 也修改 `A`，那么最后 `A` 的值将由事务 `T2` 的修改结果决定，这样事务 `T1` 的修改就没了，导致丢失修改。

### 不可重复读 ###

分为两种情况，第一种是事务 `T1` 读取 `K` ，这个时候读取到一个值 `A`，然后事务 `T2` 增加或者删除了一条记录，过了一会事务 `T1` 又过来读取了这个 `A` ，发现值不见了，或者多了一些值，很迷幻，所以叫幻读。

第二种情况就是前面相同，但是事务 `T2` 修改了刚才读取的那个值 `A` ，导致事务 `T1` 再过来读的时候发现值不一样了，这叫做不可重复读。

### 脏读 ###

事务 `T1` 修改了 A 的值，但是还没有提交，这个时候被事务 `T2` 读取了 `A` 的值，但是过了一会事务 `T1` 由于某些原因回滚了操作，所以 `T2` 读取到的值就是错的，这就是 **脏读**。

## 二、封锁协议 ##

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### 两类锁 ###

两类锁分别是 **排它锁** `X` 和 **共享锁** `S` 。

在 `T` 给数据 `A` 加上排它锁之后，就只有 `T` 才能读和修改 `A`，同时其他事务就不能再加任何锁了，直到 `T` 释放排它锁。

在 `T` 给数据 `A` 加上共享锁之后，`T` 只能读 `A`，不能修改，其他事务可以在它的基础上加共享锁，但是不能加排它锁，也就是说其他的事务只能读不能修改，直到 `T` 释放共享锁为止。

### 封锁协议 ###

> 封锁协议规定了使用锁对数据对象加锁时需要遵循的规则。

**一级封锁协议**

它规定事务在修改数据之前必须加排它锁，直到事务结束才释放。

这就解决了丢失修改的问题，因为事务在修改数据的时候要加 `X` 锁，之后其它事务就不能再加锁了，也就是不能修改了，必须等第一个事务修改完成之后才能再加锁然后修改。

但是读数据的时候是不用加锁的，那就解决不了其它的问题。

**二级封锁协议**

它规定事务在读取事务之前必须加共享锁，而 **读取结束就释放** 。

注意这里是读完了就可以释放锁了，还是不太行，但是可以解决脏读的问题：比如事务 `T1` 在修改数据的时候加了 `X` 锁，这个时候事务 `T2` 要想再读取就要加 `S` 锁，但是在 `X` 锁释放之前是不能加其他锁的，所以必须等待事务 `T1` 释放锁，这个时候无论他是提交事务还是回滚都不会影响到 `T2` 读取的数据正确性了。

但是他不能不解决可重复读的问题。

**三级封锁协议**

它规定事务在读取事务之前必须加共享锁，直到 **事务结束** 才释放。

这就解决了不可重复度的问题，因为当事务 `T1` 读取数据对象的时候，加了 `S` 锁，其他的事务想修改该数据对象，必须加 `X` 锁，但是在 `S` 锁之上是不能加 `X` 锁的，只能等到 `T1` 释放 `S` 锁，而释放的时候事务 `T1` 也结束了。