两段锁协议
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锁定协议1. 引言锁定协议是一种在分布式系统中用于确保数据一致性和并发控制的协议。
它允许多个并发的事务访问共享资源，但只允许其中一个事务修改资源，其他事务只能读取资源或者等待。
在本文档中，我们将介绍锁定协议的基本概念和原理，并进一步探讨一些常见的锁定协议以及它们的优缺点。
2. 锁定协议的基本概念2.1 锁定类型在锁定协议中，通常有两种基本的锁定类型：共享锁（Shared Lock）和独占锁（Exclusive Lock）。
•共享锁（S锁）：多个事务可以同时获取共享锁，用于读取资源。
获取共享锁的事务之间不存在互斥关系，可以并发执行。
•独占锁（X锁）：只有一个事务可以获取独占锁，用于修改资源。
获取独占锁的事务和其他事务之间存在互斥关系，必须串行执行。
2.2 锁的粒度锁的粒度决定了锁定的资源范围，可分为粗粒度锁和细粒度锁两种。
•粗粒度锁：锁定整个资源，适用于访问冲突较少的情况。
粗粒度锁具有较低的并发性能，但较简单。
•细粒度锁：将资源分成多个较小的部分，每个部分可以独立锁定，适用于访问冲突较多的情况。
细粒度锁具有更高的并发性能，但也更加复杂。
2.3 锁的授权模式在锁定协议中，授权模式决定了一个事务可以获取的锁的类型。
常见的授权模式有两种：一次性授权和多次授权。
•一次性授权：事务在请求锁时只能指定锁的类型，若此时无法获取该类型的锁，则请求失败。
这种模式简单直观，但可能导致死锁问题。
•多次授权：事务在请求锁时可以指定多个锁的类型，锁定的顺序可以根据事务需要动态调整。
这种模式可以有效地避免死锁问题。
3. 常见的锁定协议3.1 两阶段锁定协议（2PL）两阶段锁定协议是最为常见的锁定协议之一，它将事务的执行分为两个阶段：锁定阶段和解锁阶段。
•锁定阶段：事务在这个阶段依次申请需要的锁，并且不释放已经获取的锁。
若请求的锁无法获取，则事务必须等待。
这一阶段的目标是确保事务获取所有所需的锁，避免死锁。
•解锁阶段：事务在执行完操作后依次释放已经获取的锁。
两段锁协议名词解释
两段锁协议名词解释
嘿，你知道什么是两段锁协议吗？这玩意儿啊，就像是一场比赛里
的规则！比如说，想象一下一场接力赛跑，第一段就像是运动员拿到
接力棒，开始全力奔跑的阶段，这时候他锁定了自己的任务。
而第二
段呢，就像是他把接力棒顺利交接出去，完成了自己这一棒的使命，
然后解锁。
两段锁协议也是这样，它把事务的执行过程分成了两个阶段。
第一
阶段，事务可以获取锁，但不能释放锁，就像运动员紧紧抓住接力棒
拼命跑。
在这个阶段，事务就疯狂地去做自己该做的事情，比如读取
数据、修改数据等等。
然后到了第二阶段，事务就只能释放锁，不能
再获取新锁啦，这不就像运动员跑完后把接力棒交出去嘛。
这有啥好处呢？哎呀，好处可多啦！它能保证数据的一致性呀！就
好像接力赛中，如果没有规则，大家乱抢接力棒，那比赛不就乱套啦，成绩也没法保证了。
有了两段锁协议，数据就不会出现混乱的情况啦。
再比如说，一个公司里大家一起做项目，如果没有一个明确的规则，有人一会儿干这个，一会儿干那个，还乱改别人的成果，那这个项目
还能做好吗？两段锁协议就像是给大家定了个规矩，让一切都有条不
紊地进行。
“那要是不遵守两段锁协议会咋样呢？”你可能会这么问。
嘿，那可就糟糕啦！数据可能会变得乱七八糟，就像没有指挥的乐队，奏出来的肯定是一团糟的声音。
所以啊，两段锁协议真的很重要呢！它就像一个默默守护数据世界秩序的卫士，让一切都能按部就班地进行，保证数据的准确和可靠。
怎么样，现在是不是对两段锁协议有更清楚的认识啦？。
两阶段锁协议
两阶段锁协议在数据库系统中，为了保证事务的并发控制和数据一致性，需要采取一定的锁机制来协调事务对共享数据的访问。
而两阶段锁协议（Two-Phase Locking Protocol）就是一种常用的并发控制方法，它通过严格的规定事务获取和释放锁的顺序，来避免出现死锁和数据不一致的情况。
首先，我们来了解一下两阶段锁协议的基本概念。
在两阶段锁协议中，事务分为两个阶段，生长阶段（Growing Phase）和收缩阶段（Shrinking Phase）。
在生长阶段，事务可以获取锁，但不能释放任何已经获取的锁；而在收缩阶段，事务可以释放锁，但不能再获取任何新的锁。
这样的规定保证了事务在获取锁和释放锁的过程中，不会出现环路造成的死锁。
在实际应用中，两阶段锁协议的具体操作可以简单描述为，当事务需要访问某个数据项时，首先申请相应的锁；在事务执行过程中，若需要获取新的锁，则继续申请；而在事务执行的过程中，若需要释放已经获取的锁，则按照事务的执行顺序逐个释放。
这样的操作规则确保了事务在执行过程中不会破坏两阶段锁协议的约束条件，从而保证了事务的并发控制和数据一致性。
两阶段锁协议的优点在于其简单易行，且能有效避免死锁的发生。
然而，它也存在一些局限性，比如可能会导致事务的等待时间过长，从而影响系统的性能。
因此，在实际应用中，需要根据具体的系统环境和需求来选择合适的并发控制方法，以达到最佳的性能和数据一致性。
总之，两阶段锁协议作为一种常用的并发控制方法，在数据库系统中有着重要的应用价值。
通过严格的锁操作规定，它能够有效地保证事务的并发控制和数据一致性，是数据库系统中不可或缺的重要组成部分。
在实际应用中，我们需要充分理解其原理和操作规则，合理地应用于实际系统中，以达到最佳的并发控制效果。
数据库-封锁协议
数据库-封锁协议
1.三级封锁协议
⼀级封锁协议
事务在修改数据时必须先加X锁，在事务结束之后释放X锁。
这样可以解决丢失修改的问题。
因为不能有两个事务同时修改同⼀个数据，所以不会有修改被覆盖的问题。
⼆级封锁协议
在⼀级的基础上，要求读取数据A之前必须加上S锁，读取A之后⽴即释放S锁。
这样可以解决读脏数据的问题。
因为⼀个事务如果对A进⾏修改，必须先加X锁。
其他事务就不能在数据A上加S锁，就不能读取A，也就不会读到脏数据。
三级封锁协议
在⼆级的基础上，要求在读取数据A之前加上S锁，在事务结束之后再释放S锁。
这样可以解决不可重复读的问题。
因为在事务结束前，数据A上⼀直有S锁，其他事务不能再在A上加X锁来修改A，在读取期间数据的值不会发⽣改变。
2.两段锁协议
加锁和解锁分两个阶段进⾏。
两段锁协议可以解决幻影读的问题。
事务遵循两段锁协议是可串⾏化调度的充分⾮必要条件。
可串⾏化调度是指，通过并发控制，使得事务并发执⾏的结果和某个串⾏执⾏事务的执⾏结果相同。
串⾏执⾏的事务之间互不⼲扰，不会有并发⼀致性问题。
MySQL的InnoDB引擎采⽤两段锁协议，会根据隔离级别在需要的时候⾃动加锁，在同⼀时刻释放所有锁，这被称为隐式锁定。
InnoDB也有特定的语句进⾏显式锁定。
多版本两段锁协议优化
时 ， 回值 是 时间戳 小于 Ｔ Ｔ ） 返 ｓ（ ； 的最 大时 间戳 的版本 的 内
容。
当更新事 务读 取一个 数据项时 ， 它在 获得该数据项 上的 共 享锁后 读取 该数据项 的最新版本 的值 。 当更新事 务想写一 个数据项 时 ， 首先要 获得 该数据 项上 的排他锁 ， 它 然后 为数 据项 创建一个 新版本 。写操 作在新版本 上进行 ， 新版本 的时 间戳最 初置为 ｏ ， 大于任何可 能的时 间戳值 。 ｏ它 当更新事 务 Ｔ 完 成其 任务后 ， 按如下 方式完成 提交 ： ： 它 首先 Ｔ 将它 创建 的每 一版 本 的时 间戳 设 为 ｔ — ｏ ｎ ｅ ｓｃ ｕ ｔｒ的值 加 ；然后 ， Ｔ 将 ｔ—ｏｎｅ ｓ ｃ ｕ ｔ ｒ增加 １ 。一 次只允许 有一个 更新事务进行提 交。 ４ ．扩展 的多版本 两段锁协议 扩 展 的多版 本两 段锁 协议 对传 统 的 Ｍ ２ Ｌ进行 了优 化 ＶＰ
２ ．两 段 锁 协 议
加锁 ， 防止 了其它事务 能读取到这些 数据 。另 一个两阶段封 锁 的变 体是强两 阶段封锁协议 ， 它要 求事务提 交之 前不得释 放任何锁 。 在这 种情况 下， 务可 以按其提 交的顺序 串行化 。 事 大部分 商用 数据库 系统 要么 采用严格 两阶 段封锁 协议 要么
采用 强阴段封 锁协议 。 ３ 多版 本 两 段 锁 ．
多 版 本 两 段 锁 协 议 （Ｖ Ｐ ，ｕ ｔ ｖｒ ｉｎ Ｔ ｏ ｐ ａ ｅ Ｍ ２ Ｌ Ｍ ｌ ｉｅ ｓ ｏ ｗ － ｈ ｓ Ｌ ｃ ｉｇ 希望将 多版本并 发控 制的优 点与两段锁 的优 点结 ｏｋ ｎ） 合起 来 。该 协议 对只读 事务 （ｅ ｄｏ ｌ ｒ ｎ ａ ｔｏ ） 更 Ｒ ａ — ｎ ｙ Ｔ ａ ｓ ｃ ｉｎ 与
两阶段封锁协议
(转)两阶段封锁协议2009-10-23 14:04一、两段锁协议的内容1. 在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对该数据的封锁2. 在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。
“两段”锁的含义事务分为两个阶段：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：事务1的封锁序列：Slock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock B ... Unlock A ... Unlock C；事务2的封锁序列：Slock A ... Unlock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock C ... Unlock B；事务1遵守两段锁协议，而事务2不遵守两段协议。
并行执行的所有事务均遵守两段锁协议，则对这些事务的所有并行调度策略都是可串行化的。
所有遵守两段锁协议的事务，其并行执行的结果一定是正确的。
事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是必要条件。
可串行化的调度中，不一定所有事务都必须符合两段锁协议。
二、两段锁协议与防止死锁的一次封锁法一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，否则就不能继续执行，因此一次封锁法遵守两段锁协议，但是两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，因此遵守两段锁协议的事务可能发生死锁。
三、两段锁协议与三级封锁协议两类不同目的的协议两段锁协议：保证并发调度的正确性三级封锁协议：在不同程度上保证数据一致性遵守第三级封锁协议必然遵守两段协议转自：/yxdh/computer/sjk/htm/8.6.htm（另外参考/u2/70714/showart_1004098.html）相关概念转自/jsjlw/20090312/822521_1.html的：封锁通常具有3个环节：第一个环节是申请加锁，即事务在操作前要对它将使用的数据提出加锁申请;第二个环节是获得锁，即当条件成熟时，系统答应事务对数据进行加锁，从而事务获得数据的控制权；第三个环节是释放锁，即完成操作后事务放弃数据的控制权。
分布式两段锁协议
务不要 求去 锁住一 个 已被 另一 事 务锁住 的数 如下 ： 对于 几个分布事 务 ＴｌＴ ， ， ｎ 在 ｍ ，２… Ｔ ， 据 项 ， Ｔｌ 如 想锁 住 ｚ， 想 锁住 Ｖ， …， ２ 个场地上的执 行 ， Ｔｎ … Ｔ 其全局调 度 Ｅ可 以由一组局 ｌｓ ， ｍ 每一个局部 想锁住 ｘ。所 以， 每个 事务必须等待 其它的事 部调度序列 ｓ ，２ …Ｓ 来描述 ， 务先 释放这些锁 ，又如这些 事务释放锁 的话 ， 调度 Ｓ （ ｋ ｋ＝ ｌ ２ … ， 均 遵守 ２ Ｌ协 议， ， ， ｍ） Ｐ 且 则违 反了 ２ Ｌ协议 ， Ｐ 如不 释放锁 ， 几个事务 对于有冲突操作事 务 Ｔ ， ｊ 这 ｉＴ 的冲 突操作对 ０ ， ｉ 将进 入死锁状态 ， 由死锁 解除算法 来中止某 Ｏ ， Ｔ ＜ Ｔ ， 须 ｊ有 ｉ ｊ则必 ０ ＜ ０ ， ｉ ｊ则全局调 度 Ｅ满 Ｐ 即是 可 串行化的 。 事 务。因此 ， 任何情况下执 行调度 Ｅ都将不 足分布 式 ２ Ｌ协 议 ， 在
可能 发生。所 以对 全局事务而 言 ， 要求局部 除 调度 满足可 串行化外 ， 全局 调度也应 满足某一 ４总结 总的次 序。 使用锁 模 型实现 并发 的最 著名 的算 法 是 两段锁 协议（Ｐ ２ Ｌ协议） 。集 中式数据库 中 ２ Ｌ Ｐ ３ ２ Ｌ协议 的性质 Ｐ 协 议可 以保证 事务调 度 的正确性 。 在分布 式 ２ Ｌ协议保 证了全 局事 务执行 的可 串行 数据 库系统 中 ， Ｐ 同样 可以采用 ２ Ｌ协 议 ， Ｐ 实现 性， 但它并不 允许产 生全 部的 可 串行 的执行 。 分布式 事务的井发控 制 ， 锁模型及相容矩阵 其 换言之 ，Ｐ ２ Ｌ协议 的要 求比可 串行性的要求还 和集 中式 的数据 库 系统 一样 。 由于分 布式 事 严格 ， 某些事务 在采用 ２ Ｌ协议时可能被迫 等 务在执 行时 是以 场地 为基础 划分 为多个子 事 Ｐ 待 比可 串行性 条件 所要求 的更长 的时 间。 务进行执 行 ， 而子 事务的操作是全 局事务操作 例ｌ 考虑 以下两个事务 Ｔ１Ｔ ， ， ２ 它们 的操 序列的一部分 ， 因此 当全局事 务遵循 ２ Ｌ Ｐ 协议 作序列如下（ 设从一 个场地读 出Ｘ， 减少它在 另 时 ， 各子事 务也遵 循 ２ Ｌ协议 。对子 事务而 Ｐ 场地读 出 Ｙ， 增加 它 ， 后 回写 ） 然 ： 言，Ｐ ２ Ｌ是一正 确的调度 方法 ， 以分布事 务 所 Ｔ ： （ ｌ Ｒｌ Ｘ）Ｗ ｌ （ Ｘ）ＲｌＹ）Ｗ ｌＹ） （ （ 的调度主要 考虑的是子事 务的调度 ， 而子事务 Ｔ ： （ ２ Ｒ２Ｘ）Ｗ ２Ｘ）Ｒ （ （ ２ Ｙ）Ｗ２ Ｙ） （ 内的操作 的调 度由局部并 发程序管 理。 设两个 事务几乎被 同时 激活 ， Ｐ ２ Ｌ协议保 证 它 们 的 可 串行 性 ， 以 有 一 个总 的 次 序 。 参考 文献 所 假 设 Ｔ１ Ｔ ， Ｔｌ Ｔ ＜ ２把 ， ２分解执行得 到以下两 ［】［ 】Ｍ ．Ｔ ｍｅ ｓ ，［ １ 加 ａ ｒ Ｏｚ ｕ 法】Ｐ ｔｉｋ ａｒ ｃ 个 局部场地 的调 度 ： Ｖ ｌｕｉｚ ｅ ｇ 分布 式数据库系统原理 ． ａｄ ｒ ｎ ． ｅ Ｓ ： （ ）Ｗ ｌＸ ｌ ＲｌＸ （ ）Ｒ （ ）Ｗ２ Ｘ ２Ｙ （） 清华大 学出版社 ， ０ ２ ２０ ． Ｓ ： （ ２ ＲｌＹ）Ｗ ｌＹ （ ）Ｒ （ ２ Ｙ）Ｗ２ Ｙ） （ ［Ｊ ２ 邵佩 英 ． 分布式数据 库系统及其应用 ． 科学 若 允许两个场地 上操作 的最 大并发程度 ， 出版社 ， ０ ０． ２０ 则 ｓ 中的 Ｒ （ ）Ｈ ２中的 ＲＩ ） ｌ ） ｌ ２Ｘ ｝ ｓ （ Ｗ （ 可以 ［ 】 贾焰 ． Ｙ Ｙ ３ 分布 式数据 库技术 ． 国防工业 出版 并 发执行 ， 这是可 串行 性所允 许的 并发执 行 。 社 ，０ ０ ２０． 然而这样 的并发执 行在 ２ Ｌ协议 中是不 允许 ， ［ Ｐ ４ Ｊ郑振楣 ， 戈 ， 于 郭敏 ． 分布 式数据库 ， 科学 出 因为 Ｔｌ 到获取对 Ｙ的锁之前是不会释放 对 直 版社 ， ９ ８ ｌ９ ． Ｘ的锁的 ， 且如考虑两 段提 交协议 （ Ｃ ， 而 ２ ）事 ［ Ｐ ５ Ｊ信息管理 系列编委会 ． 分布式数据库 ． 中国 务只有在 提交时才 释放锁 ， 则事 务 Ｔ２ 被迫 等 人民大学 出版社 ， ０ １ ２０ ． 待 的时 间将 大干纯 可 串行性 条件 所要 求的时 间。２ Ｌ协议 虽然比可 串行 性条件更严格 ， Ｐ 降
数据库系统概论
*
31
第三十一页，编辑于星期日：二十三点 四分。
封锁的粒度
定义：封锁对象的大小。 封锁的对象：
若并发执行的所有事务均遵守两段锁协议，则 对这些事务的任何并发调度策略都可是可串行 化。（充分条件）（可用反证法证明）
*
330
第三十页，编辑于星期日：二十三点 四分。
两段锁协议（2）
两段锁协议和一次封锁法的异同：
一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使 用的数据全部加锁，因此遵守两段锁协议
两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使 用的数据全部加锁，因此可能会发生死锁
读“脏”数据：事务T1修改某一数据，并将其写回 磁盘，事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被 撤销，这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的 数据就与数据库中的数据不一致，则T2读到的数据 就为“脏”数据，即不正确的数据。 “读—写冲突”
*
5
第五页，编辑于星期日：二十三点 四分。
数据不一致性（2）
两段锁协议（2PL）就是保证并发调度可串行化的封 锁协议。
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29
第二十九页，编辑于星期日：二十三点 四分。
两段锁协议（1）
两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对是 数据项加锁和解锁
在对任何数据进行读、写操作之前，首先要申 请并获得对该数据的封锁。——扩展阶段
在释放一个封锁之后，事物不再申请和获得任 何其它封锁。——收缩阶段
②乙售票点读出同一航班的机票余额A，也为16
③甲售票点卖出一张机票，修改余额A←A-1，把 A=15写回数据库
④乙售票点也卖出一张机票，修改余额A←A-1， 把A=15写回数据库
这种情况称为数据库的不一致性，是由并发 控制引起的。
两段锁协议
两段锁协议当前计算机系统中，多个线程或进程同时访问共享资源时，可能会引发并发访问的问题，例如数据不一致、死锁等。
为了解决这些问题，我们可以采用锁机制来对共享资源进行保护。
而两段锁协议就是一种常用的并发控制算法，下面就来详细介绍一下这个协议。
在两段锁协议中，每个事务都包括两个阶段：增长阶段和收缩阶段。
在增长阶段，事务可以申请资源，并且可以使用已经获得的资源。
在收缩阶段，事务会释放已经占用的资源，但不再申请新的资源。
这种分阶段的锁协议可以有效地避免死锁问题的发生。
具体来说，一个事务在进行增长阶段时，会首先获得所需资源的共享锁（S锁）。
在增长阶段，事务可以多次申请共享锁，表示可以对资源进行读操作，但是不能对资源进行写操作，即其他事务也可以同时获得该资源的共享锁。
只有当事务需要进行写操作时，才会将共享锁升级为排他锁（X锁），此时其他事务无法获得该资源的锁，也不能对资源进行读写操作。
当事务进入收缩阶段时，会逐步释放已经占有的资源的锁。
但是，一旦释放了一个资源的排他锁，事务就无法再对该资源进行任何操作，也无法再获得该资源的锁。
这就保证了其他事务在访问该资源时的数据一致性。
两段锁协议的优点是能够有效地避免死锁问题。
由于在增长阶段只申请共享锁，其他事务也可以获得该资源的共享锁，因此不会造成循环等待的死锁情况。
而在收缩阶段，事务释放资源的锁之后，其他事务又可以重新申请资源的锁，保证了资源的充分利用。
然而，两段锁协议也存在一些不足之处。
首先，该协议无法保证资源的竞争关系，可能导致饥饿问题的发生。
其次，该协议的实现比较复杂，需要保证事务遵循协议的两个阶段，否则可能会导致数据不一致的情况。
因此，我们在应用该协议时需要一定的技术支持。
总的来说，两段锁协议是一种常用的并发控制算法，可以避免死锁问题的发生，并保证资源的数据一致性。
然而，该协议也存在一些不足之处，我们需要在实际应用中加以考虑和改进。
两段锁协议
Xlock A
等待 等待 Xlock A 等待
遵守两段锁协议的事务可能发生死锁
左图的调度是遵守两段锁协 议的，因此一定是一个可行
Slock B R(B)=1000 Xlock B W(B)=1100 Unlock A
化调度。
如何验证？
Unlock B
两段锁协议
• 事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是 必要条件。 • 若并发事务都遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并发 调度策略都是可串行化的 • 若并发事务的一个调度是可串行化的，不一定所有事务都 符合两段锁协议 • 参见爱课程网11.5节动画《两段锁协议》
事务分为两个阶段 • 第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段
事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是
不能释放任何锁
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段
事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁，但是不能
再申请任何锁
两段锁协议
例
事务Ti遵守两段锁协议，其封锁序列是 ：
Slock A Slock B Xlock C |← →| Unlock B Unlock A Unlock C； →| |← 收缩阶段
扩展阶段
事务Tj不遵守两段锁协议，其封锁序列是：
Slock A Unlock A Slock B Xlock C Unlock C Unlock B；
两段锁协议
事务T1 Slock A R(A)=260 Slock C R(C)=300 Xlock A W(A)=160 Xlock C W(C)=250 Slock A 等待 等待 等待 等待 等待 R(A)=160 Xlock A W(A)=210 Unlock C 遵守两段锁协议的可串行化调度 事务T2
两阶段封锁协议范文
两阶段封锁协议范文封锁协议是指国家、城市或社区为了应对突发事件、公共卫生危机等而实施的一种管理措施，以减少事件蔓延、控制传染病的传播。
其中，两阶段封锁协议是指将封锁措施分为两个阶段来实施，以更好地平衡公共卫生和社会经济的需要。
第一阶段的封锁通常是严格的限制措施，旨在迅速遏制疫情的扩散和传播。
在第一阶段，最关键的目标是尽快控制病毒的传播，以减少感染人数和病毒的扩散速度。
常见的限制措施包括但不限于：限制人员流动、关闭学校和非必要的工作场所、限制公共交通和旅行、强制大规模的检测和隔离措施等。
这些措施通常会对人们的生活、教育、工作和经济活动等造成很大的影响。
第二阶段的封锁是在第一阶段限制措施的基础上，逐渐放松一部分限制，以平衡公共卫生和社会经济的需求。
在第二阶段，重点是逐步恢复正常生活和经济运行，同时继续保持一定的防控措施。
这种分阶段的封锁策略可以避免过早解封导致疫情反弹，并给予人们逐步适应和调整的时间。
逐步恢复正常生活和经济运行的限制措施包括但不限于：逐步开放学校、非必要的工作场所、解封公共交通和旅行、减少隔离时间等。
两阶段封锁协议的实施需要科学、权威的公共卫生机构作支持，并且需要政府、社区和个人的共同努力。
关键因素包括：快速、准确的疫情监测和数据分析、科学的防控策略、有效的沟通和协调机制、社区的参与和支持、个人责任意识的强化等。
然而，两阶段封锁协议也面临一定的挑战。
首先，在第一阶段封锁期间，人们的生活受到很大的影响，经济活动受到严重束缚。
这将导致就业问题、经济损失和社会不稳定等问题的出现。
其次，在第二阶段解封期间，疫情尚未完全消失，仍然存在传染的风险。
因此，如何平衡公共卫生需求和经济复苏的需要，是一个非常复杂的问题。
最后，两阶段封锁协议的实施需要政府的管理能力、公共卫生体系的完善和社会的支持，这对一些资源匮乏或公共卫生系统不健全的地区来说是一个巨大的挑战。
总之，两阶段封锁协议在应对突发事件、公共卫生危机等方面具有一定的优势。
数据库中的封锁协议
并发产生的数据不一致有：丢失修改，读脏数据，不可重复读
两种锁：S锁（共享锁，读锁），X锁（排它锁，写锁）
加S锁后，本事务就只能读取数据而不能修改。
其他事务可以加S锁来读取数据，但不能加X锁修改数据。
即：只要数据上有S锁，任何事务都只能再对其加S锁读取，而不能加X锁修改。
加X锁后，本事务可以读取和修改数据。
其他事务不能加任何锁，从而也不能读取和修改数据。
封锁协议有：三级封锁协议以及两段锁协议
一级封锁协议：写数据前加X锁，事务结束释放X锁。
解决丢失修改问题。
二级封锁协议：一级之上，读数据前加S锁，读完释放S锁。
一级之上解决读脏数据问题。
三级封锁协议：二级之上，事务结束才释放S锁。
二级之上解决不可重复读问题。
两段锁协议（2PL）：读数据前加S锁，写数据前加X锁，事务结束时才释放。
当要修改数据时，事务应对已加的S锁升级为X锁。
事务释放一个封锁后，不再申请其它任何封锁。
即一个事务如果对不同数据加锁，解锁都是放到后面一块儿进行的。
注意，以前一直弄错，这儿是一个事务，如果是并发事务，A事务的解锁可以放到B事务之前。
两段锁协议解决的是事务并发时的正确调度，并不能解决死锁。
注意：如果两个事务都对同一数据有读和写，那么可以不加S锁，直接上X锁。
大学数据库试题及答案
大学数据库试题及答案数据库期末模拟考试试题答案一:名词解析1(数据库2(强制存取控制(MAC)3(参照完整性4(两段锁协议二填空题(1(用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为。
2(在函数依赖中，根据Armstrong推理规则的自反律可以得到的函数依赖。
3(完整性包括是指、和。
4(设关系模式R(A，B，C)，F是R上成立的函数依赖集合，F={B?A，B?C}，则分解ρ,{AB，AC}丢失的函数依赖是。
5(设有属性集X，Y以及关系模式R，如果X和Y之间是“N:1”关系，则存在函数依赖。
6(并发控制的主要方法是采用__机制。
7(是数据库管理系统的基本单位，它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列。
三单选题1(下列说法中，不正确的是()A(概念模型与数据模型无关B(视图也是一种数据库安全性控制的方法 C(安全性防范对象是非法用户和非法操作D(SQL语言不少完备的关系数据语言 2(关系代数的五种基本运算是()A(?，?，,，?，sB(?，,，×，s，PC(?，?，×，?，sD(?，?，×，s，P 3(关于视图，下列说法中正确的是()A(对所有视图的使用与表一样，也可以进行增删改操作B(视图只能从表中导出C(视图与表一样，也存储着数据D(最终都要转化成对基本表的操作 4(在数据模型中，对数据库系统动态特性的描述是用()A(数据结构B(数据操作C(数据对象D(数据的完整性约束条件5(在嵌入式SQL方式中，主语言向SQL语句提供参数，主要是用() A(游标B(缓冲区C(主变量D(SQL通信区6(数据库概念结构设计的主要工具是()A(数据流程图B(E-R图C(规划化理论D(SQL语言7(设有关系模式R(U,F)，其中U={X，Y，Z}，F={Y?Z，X?YZ}，则该模式最高满足() A(1NFB(2NFC(3NFD(BCNF8(从E-R模型向关系模型转换时，一个M:N联系转换为关系模式，该关系模式的关键字是()A(M端实体的关键字B(N端实体的关键字C(M端实体的关键字与N端实体的关键字D(重新选取其他属性9(若系统在运行过程中，由于某种硬件故障，使存储在外存上的数据部分丢失或全部丢失，这种情况称为()A(事务故障B(系统故障C(介质故障D(计算机病毒10(设有关系模式R(ABC,B?C)，其分解r={AB，BC}相对F()A(既具有无损连接性，又保持函数依赖B(具有无损连接性，但不保持函数依赖C(不具有无损连接性，但保持函数依赖D(不具有无损连接性，也不保持函数依赖11(若事务T获得了数据对象R的X锁控制权，则T对R()A(既能读也能写B(不能读但能写C(不能读也不能写D(只能读不能写 12(一个事务一旦提交，则它对数据库的改变是永久的。
数据库两段锁协议考题
两段锁协议是指在数据库系统中，为了避免死锁，事务在对数据进行读写操作之前，必须先申请并获得对该数据的封锁，在操作完成后释放封锁。
以下是一道关于数据库两段锁协议的考题：
考虑T和T2两个事务。
T1: R(A); R(B); B=A+ B; W(B)。
T2: R(B); R(A); A=A+ B; W(A)。
（1）改写T和T2, 增加加锁操作和解锁操作，并要求遵循两阶段封锁协议。
（2）说明T和T2的执行是否会引起死锁，给出T和T2的一个调度并说明之。
根据两段锁协议，可以对上述两个事务进行修改，增加加锁和解锁操作。
具体如下：
T1: R(A); R(B); Lock A; Lock B; B=A+ B; Unlock B; Unlock A; W(B)。
T2: R(B); R(A); Lock B; Lock A; A=A+ B; Unlock A; Unlock B; W(A)。
根据上述修改后的事务，可以分析T和T2的执行是否会引起死锁。
假设T1先执行，T2后执行。
T1在执行过程中持有了A 和B 的锁，T2在执行过程中需要获取A 和B 的锁，但由于T1已经持有了这两个锁，因此T2必须等待T1释放锁。
而T1在执行完B=A+ B后，会释放B 的锁，但仍然持有A 的锁。
因此T2仍然无法执行，需要等待T1释放A 的锁。
这样就出现了T1在等待T2，而T2又在等待T1的局面，T1和T2两个事务永远不能结束，形成死锁。
上述调度会引起死锁，因此需要对这两个事务进行重新调度，以避免死锁的发生。
一种可能的调度如下：
T1: R。
两段锁协议的概念
两段锁协议的概念
两段锁协议
概念
•两段锁协议（Two-Phase Locking Protocol）是一种在线事务处理中使用的并发控制协议。
•该协议通过对事务进行加锁和解锁的过程来确保事务的隔离性和一致性。
加锁阶段
1.事务开始时，进入加锁阶段。
2.事务需要请求使用一个数据项时，先申请读锁或写锁。
3.如果要申请的锁与其他事务的锁存在冲突，则该事务需要等待，
直到冲突解除。
4.当事务满足所有的资源需求时，进入锁定状态。
解锁阶段
1.事务完成所有操作后，进入解锁阶段。
2.事务按照加锁的反序释放所有锁。
3.释放锁后，其他事务可以获得相应的锁并继续执行。
相关内容
•两段锁协议确保了事务的隔离性，避免了数据不一致的情况。
•通过加锁和解锁的过程，可以在并发环境中有效地控制对共享资源的访问。
•这种协议可以通过保持事务的锁定状态来避免读-写和写-写冲突，从而提高系统并发性能。
•与其他并发控制协议相比，两段锁协议更容易实现和管理。
•两段锁协议可以用于各种类型的数据库管理系统和并发控制机制。
以上是对“两段锁协议”概念及相关内容的简述。
该协议通过加
锁和解锁的过程，确保事务的隔离性和一致性，在并发环境中控制资
源的访问。
它易于实现和管理，并适用于各种数据库管理系统。
数据库封锁协议
数据库封锁协议数据库封锁协议是指用于管理并发访问数据库资源的一系列规则和算法。
在多用户环境中，数据的并发访问可能导致数据不一致的问题，而数据库封锁协议能够确保数据的一致性和完整性。
本文将探讨数据库封锁协议的基本原理、常见的封锁技术以及其在实际应用中的注意事项。
一、数据库封锁协议的基本原理数据库封锁协议的基本原理是通过对数据库资源进行封锁，确保同一时间只有一个事务能够对资源进行读取或修改操作，从而避免数据的冲突和不一致。
封锁协议主要包括两个关键方面：封锁的类型和封锁的粒度。
1. 封锁的类型封锁的类型可以分为共享封锁（Shared Lock）和排他封锁（Exclusive Lock）。
共享封锁表示事务对资源的读取操作，多个事务可以同时持有共享封锁；排他封锁则表示事务对资源的修改操作，同一时间只有一个事务可以持有排他封锁。
2. 封锁的粒度封锁的粒度指的是对数据库资源进行封锁的程度，可以细分为表级封锁、行级封锁、页级封锁以及其他更细粒度的封锁方式。
不同的封锁粒度在实践中有着不同的性能和并发控制效果。
二、常见的封锁技术根据数据库管理系统的不同实现和应用需求，常见的封锁技术包括两阶段封锁协议（Two-Phase Locking Protocol）、时间戳封锁协议（Timestamp-Based Protocol）以及乐观封锁协议（Optimistic Protocol）等。
1. 两阶段封锁协议两阶段封锁协议是最常用的封锁技术之一。
它包括封锁阶段和解锁阶段。
在封锁阶段，事务会获取所需的封锁，读取或修改资源；在解锁阶段，事务会释放已获取的封锁。
两阶段封锁协议可以有效地避免数据不一致性和死锁的发生。
2. 时间戳封锁协议时间戳封锁协议是基于事务的时间戳来进行封锁管理的一种技术。
每个事务都被赋予一个时间戳，封锁请求的授权与事务的时间戳相关。
时间戳封锁协议能够提供更高的并发性，但需要更复杂的实现和管理策略。
3. 乐观封锁协议乐观封锁协议与其他协议不同，它假设事务之间的并发冲突发生的概率较低，因此在读取和修改数据之前不进行资源的封锁。
培训学习资料-两段锁协议_2022年学习资料
两段锁协议-·数据库管理系统普遍采用两段锁协议的方法实现-并发调度的可串行性，从而保证调度的正确性-·两段锁协议-指所有事务必须分两个阶段对数据项锁和解锁-·在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对-该数据的封锁-·在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他两段锁协议-·“两段”锁的含义-事务分为两个阶段-·第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段-●事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是-不能释任何锁-·第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段-●事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁，但是不能-再申请任何锁两段锁协议-例-事务T遵守两段锁协议，其封锁序列是：-Slock A Slock B Xlock C Unlock B Unlock A Unlok C;-←-扩展阶段-→||←-收缩阶段-事务T不遵守两段锁协议，其封锁序列是：-Slock A Unlock A Slock B Xlock Unlock C Unlock B;两段锁协议-事务T-事务T2-Slock A-RA=260-Slock C-RC=300-Xlock A-■左图的调度是遵守两段锁协-WA=160 Xlock C-WIC=250-议的，因此一定是一个可行-Slock B-等待-化调度。
-RB=1000-Xlock B-■如何验证？-WB=11 0-Unlock A-RA=160-Unlock B-WA=210-Unlock C-遵守两段锁协议的可串行化调度两段锁协议-·事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是-必要条件。
-·若并发事务都遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并发-调度策略都是可行化的-·若并发事务的一个调度是可串行化的，不一定所有事务都-符合两段锁协议-·参见爱课程网11.5节动画《两段锁协议》两段锁协议-·两段锁议与防止死锁的一次封锁法-·一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使用的数据-全部加锁，否则测就不能继续执行，因此一次封锁法遵-·但是两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使用的-数据全部加锁，因此遵守两段锁协议的事务可能发生死两段锁协议-「例]遵守两段锁协议的事务发生死锁-事务T1-事务T2-Slock B-RB=2-Slock A-RA=2-Xlock A-等待-遵守段锁协议的事务可能发生死锁。
两段协议锁的概念
两段协议锁的概念
嘿，朋友！今天咱们来聊聊两段协议锁。
你知道吗，两段协议锁就像是一把神奇的钥匙，能把数据保护得严严实实。
这玩意儿在计算机的世界里，那可是相当重要！
咱们先来打个比方，想象一下一个装满宝贝的大箱子，谁都想往里瞅瞅，拿点东西。
要是没有锁，那还不乱了套？两段协议锁就是给这个箱子加上的超级保险。
它分成两个阶段，就像咱们跑步比赛分起跑和冲刺。
第一阶段呢，就像是起跑，先探探路，看看情况。
比如说，先告诉系统“我准备要处理这个数据啦”。
这时候，其他想动这块数据的人就得等着。
然后到了第二阶段，就如同冲刺，真正开始处理数据，这时候别人就完全别想插手。
这两段协议锁的作用可大了去啦！比如说在数据库操作里，要是没有它，那数据不就乱成一锅粥啦？几个人同时改一个数据，那最后结果得成啥样？简直不敢想！
再比如在多线程编程里，大家都争着用一个资源，要是没有两段协议锁来管管，那程序还不得崩溃？
两段协议锁就像一个公正的裁判，谁也别想违规，谁也别想插队。
它让数据的处理变得有条不紊，就像咱们排队买好吃的，一个一个来，谁也不着急，谁也不混乱。
你想想，如果没有两段协议锁，那数据世界不就成了无政府状态？
到处都是混乱和错误。
所以说，两段协议锁虽然听起来有点复杂，但它真的是数据世界的
守护神，让一切都井井有条，稳定可靠。
总之，两段协议锁在计算机领域的重要性不言而喻，它是保障数据
安全和程序正常运行的关键。
朋友，记住它，理解它，你在计算机的
世界里就能走得更稳更远！。
dbms两段锁协议
dbms两段锁协议数据库管理系统（DBMS）中的两段锁协议是一种并发控制机制，用于确保事务的并发执行不会导致数据不一致或冲突问题。
该协议包括两个阶段，加锁阶段和解锁阶段。
在加锁阶段，事务需要按照规定的顺序获取所需的锁，以保证数据的一致性。
具体而言，两段锁协议要求事务在读取或修改数据之前先获取共享锁（S锁）或排他锁（X锁）。
S锁用于读取操作，多个事务可以同时持有共享锁；而X锁用于写入操作，只能有一个事务持有排他锁。
当事务申请锁时，如果该锁已被其他事务持有，那么申请的事务会被阻塞，直到锁可用。
在解锁阶段，事务释放已经持有的锁，以便其他事务可以获取并操作相应的数据。
释放锁的时机很关键，如果事务在未完成操作之前释放锁，可能导致数据不一致的问题。
两段锁协议的目标是保证事务的串行化执行顺序，避免数据的不一致性和冲突问题。
通过在事务执行期间严格控制锁的获取和释放顺序，可以避免死锁和数据丢失等并发控制问题。
然而，两段锁协议也存在一些限制和问题。
例如，如果事务在加锁阶段获取了所有需要的锁，但在解锁阶段发生了错误导致事务无法完成，那么其他事务将无法获取到被该事务持有的锁，从而导致死锁。
此外，两段锁协议也可能导致事务的等待时间增加，从而影响系统的性能。
总的来说，两段锁协议是一种常用的并发控制机制，用于保证事务的一致性和并发性。
它通过加锁和解锁的方式来控制事务对数据的访问，从而避免数据不一致和冲突问题。
然而，在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑并发控制策略，以达到最优的性能和数据一致性。
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遵守两段锁协议的可串行化调度
左图的调度是遵守两段锁协 议的，因此一定是一个可行 化调度。
如何验证？
两段锁协议
• 事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是 必要条件。
• 若并发事务都遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并发 调度策略都是可串行化的
• 若并发事务的一个调度是可串行化的，不一定所有事务都 符合两段锁协议
Slock A Slock B Xlock C Unlock B Unlock A Unlock C；
|← →|
扩展阶段
→| |←
收缩阶段
事务Tj不遵守两段锁协议，其封锁序列是：
Slock A Unlock A Slock B Xlock C Unlock C Unlock B；
两段锁协议
事务T1 Slock A R(A)=260
两段锁协议
• “两段”锁的含义
事务分为两个阶段 • 第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段
事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是 不能释放任何锁
• 第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段
事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁，但是不能 再申请任何锁
两段锁协议
例
事务Ti遵守两段锁协议，其封锁序列是 ：
Xlock A W(A)=160
Slock B R(B)=1000 Xlock B W(B)=1100 Unlock A
Unlock B
事务T2
Slock C R(C)=300
Xlock C W(C)=250 Slock A 等待 等待 等待 等待 等待 R(A)=160 Xlock A
W(A)=210 Unlock C
• 参见爱课程网11.5节动画《两段锁协议》
两段锁协议
• 两段锁协议与防止死锁的一次封锁法
• 一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使用的数据 全部加锁，否则就不能继续执行，因此一次封锁法遵守 两段锁协议
• 但是两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使用的 数据全部加锁，因此遵守两段锁协议的事务可能发生死 锁生死锁
事务T1 Slock B R(B)=2
Xlock A 等待 等待
事务T2
Slock A R(A)=2
Xlock A 等待
遵守两段锁协议的事务可能发生死锁