"这篇资料主要介绍了数据库事务处理中的两阶段封锁协议,它是并发控制的一种机制,用于解决多个事务在操作数据库时可能出现的冲突问题。两阶段封锁协议包括增长阶段和缩减阶段,确保事务的执行顺序不会导致数据不一致。"
在数据库系统中,为了保证数据的一致性和完整性,事务处理是一个至关重要的环节。并发控制是实现这一目标的关键技术之一,而两阶段封锁协议是其中的经典协议。这个协议规定事务在执行过程中分为两个阶段:增长阶段和缩减阶段。
增长阶段(Growing Phase)是事务获取锁的时期,事务在此阶段可以不断申请并获得数据对象的锁,但不能释放已经持有的锁。在这个阶段,事务确保了对所需资源的访问权,防止其他事务在此期间修改这些资源。
缩减阶段(Shrinking Phase)是事务释放锁的时期,事务只能释放已经持有的锁,不能再获取新的锁。这样做的目的是保证在事务结束前,所有可能引起冲突的锁都已经被释放,从而允许其他事务进行操作。
两阶段封锁协议的示例中,第一种情况`lock-S(A)…lock-S(B)…lock-X(C)…unlock(A)…unlock(C)…unlock(B)`展示了事务遵循协议的过程,事务依次获取锁,然后按顺序释放。而第二种情况`lock-S(A)…unlock-S(A)…lock-S(B)…lock-X(C)…unlock(C)…unlock(B)`则不遵守两阶段协议,因为它在释放S(A)锁之后又尝试获取新的S(B)锁,这违反了协议规定。
封锁的类型分为两种:排它锁(X锁)和共享锁(S锁)。X锁允许事务独占数据对象,不允许其他事务进行读写操作,而S锁允许多个事务同时读取同一数据对象,但不允许写操作。这两种锁之间存在相容性,S锁与S锁之间是相容的,而X锁与其他任何锁都不相容。
封锁的相容矩阵显示了不同锁模式之间的关系,对于请求锁模式A和现有锁模式B,S锁与S锁相容,而X锁与S锁、X锁都不相容。
两阶段封锁协议的封锁点是指事务获得其最后封锁的时间点,所有在此时间点之前开始的事务必须在当前事务完成之前结束,以此来确保事务调度的正确性。
两阶段封锁协议通过规范事务对锁的获取和释放顺序,确保了并发环境下数据的一致性,避免了死锁和不一致状态的发生。在实际数据库系统中,这种协议常被用作并发控制的基础,以提高系统性能的同时保证数据的完整性。