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2024年上半年 上午试卷 综合知识
第 16 题
知识点 串行调度   可串行化的调度   两段锁协议  
关键词 事务调度  
章/节 事务管理  
 
 
以下关于事务调度的叙述中,错误的是(50)。
 
  A.  2PL能够保证不产生死锁
 
  B.  可串行化调度是正确的调度
 
  C.  2PL能够保证可串行化调度
 
  D.  串行调度是指一个事务执行完再执行下一个事务




 
 
相关试题     事务管理 

  第51题    2012年上半年  
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  第50题    2009年上半年  
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知识点讲解
· 串行调度
· 可串行化的调度
· 两段锁协议
 
        串行调度
        串行调度(serial schedule)是指多个事务依次串行执行,且只有当一个事务的所有操作都执行完后才执行另一个事务的所有操作。
        我们考虑一个简单的银行数据库系统。设每个账号在数据库中具有一条数据库记录,用以记录这个账号的存款数量和其他信息。设有两个事务T0和T1,事务T0从账号A转2000元到账号B;事务T1从账号A转20%的款到账号B。T0和T1的定义如下图所示。
        
        银行转账举例
        假设用A和B表示账号A和账号B的存款数量;A、B的初值为10 000和20 000。如果这两个事务串行执行,可以有两种调度方案。调度S1是先执行T0后执行T1,如下图(a)所示。运行结束时,A和B的最终值分别是6400和23 600。调度S2是先执行T1后执行T0,如下图(b)所示。运行结束时,A和B的最终值分别是6000和24 000。无论采用两种方案的任一种,A+B在两个事务执行结束时仍然是10 000+20 000。
        
        事务的串行调度
        从上面的例子可以看出,不论是先执行T0后执行T1,还是先执行T1后执行T0,只要是串行调度,执行的结果都是稳定的和正确的。对于N个事务,最多有N!种正确的串行调度。
 
        可串行化的调度
        多个事务的并发执行是正确的,当且仅当其结果与某一次序串行地执行它们时的结果相同,称这种调度策略是可串行化的调度(serializability schedule)。
        可串行性是并发事务正确性的准则,按这个准则规定,一个给定的并发调度,当且仅当它是可串行化的才认为是正确调度。
 
        两段锁协议
        通过对数据加锁,可以限制其他事务对数据的访问,但这会降低事务的并发性。如何在保证事务的一致性的前提下尽可能地提高并发性,这需要封锁协议来解决。封锁协议是对数据加锁类型、加锁时间和释放锁时间的一些规则的描述。封锁协议主要有三级封锁协议,以及两段锁协议。
               封锁协议
               封锁协议有三个级别:一级封锁协议、二级封锁协议和三级封锁协议。具体描述如下:
               (1)一级封锁协议:是事务T在修改数据A之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放X锁。一级封锁协议使得在一个事务修改数据期间,其他事务不能对该数据进行修改,只能等到该事务结束,解决了丢失修改的问题。
               (2)二级封锁协议:是一级封锁协议加上事务T在读取数据A之前必须对其加上S锁,读完后即可释放S锁。二级封锁协议使得一个事务不能读取被其他事务修改中的数据。解决了读脏数据的问题。但是,如果事务T在读取数据A之后,其他事务再对A做完修改,事务T再读取A,还会产生不可重复读的错误。
               (3)三级封锁协议:是一级封锁协议加上事务T在读取数据A之前必须对其加上S锁,直到事务结束才释放S锁。三级封锁协议使得一个事务读取数据期间,其他事务只能读取该数据而不能修改,解决了不可重复读的问题。
               两段锁协议
                      两段锁协议(Two-phase locking Protocol)
                      两段锁协议是指对任何数据进行读写之前必须对该数据加锁;在释放一个封锁之后,事务不再申请和获得任何其他封锁。
                      所谓“两段”锁的含义是:事务分为两个阶段。第一阶段是获得封锁,也称为扩展阶段;第二阶段是释放封锁,也称为收缩阶段。
                      例如:如果事务T1和T2的封锁序列如下,则T1遵守两段锁协议而T2不遵守两段锁协议。
                      T1的封锁序列是:Slock A …Slock B…xlock C…Unlock B…Unlock A…Unlock C
                      T2的封锁序列是:Slock A…Unlock A…Slock B…xlock C…Unlock C…Unlock B
                      为了确保事务并行执行的正确性,许多系统采用两段锁协议。同时系统设有死锁检测机制。发现死锁后按一定的算法解除死锁。
                      两段锁协议与可串行化
                      如果事务都遵循两段锁协议,那么它们的并发调度是可串行化的。两段锁是可串行化的充分条件,但不是必要条件。即如果事务不遵循两段锁协议,那么它们的并发调度可能是可串行化的,也可能是不可串行化的。
                      需要注意的是采用两段锁协议也有可能产生死锁,这是因为每个事务都不能及时解除被它封锁的数据,可能会导致多个事务互相都要求对方已封锁的数据不能继续运行。
               活锁与死锁
               所谓活锁,是指当事务T1封锁了数据R,事务T2请求封锁数据R,于是T2等待,当T1释放了R上的封锁后,系统首先批准了T3请求,于是T2仍等待,当T3释放了R上的封锁后,又批准了T4请求,依此类推,使得T2可能永远等待的现象。
               所谓死锁,是指两个以上的事务分别请求封锁对方已经封锁的数据,导致长期等待而无法继续运行下去的现象。



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