第六章：事务与并发控制案例
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• 三类不可重复读
– 事务2插入了一些记录，当事务1再次按相同条件 读取数据时，发现多了一些记录。
– 后两种不可重复读有时也称为幻影现象
2018/10/14
福州大学阳光学院计算机工程系
17
•
T2读取并修改T1 二、并发控制概述 修改过的但是并未提 交的数据，而使T2 读“脏”数据 读取无用数据 T2 T1 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Read A=16 A=A-1 Write A Read A=15 A=A-1 Write A Rollback
实现
DBMS的事务管理子系统 DBMS的测试完整性子系 统
隔离性
持久性
2018/10/14
多个事务执行互不干扰
事务对数据库的改变是 永久的
DBMS的并发控制子系统
DBMS的恢复管理子系统
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福州大学阳光学院计算机工程系
一、事务的概念
• 银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B
• 定义一个事务，该事务包括两个操作
2018/10/14
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、封锁
• X锁
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8
T1
XLock A Read A=16 A=A-1 Write A Commit
T2 XLock A（不批准） 等待 . . . . 获得XLock A
22
UnLock A
2018/10/14
• 事务是恢复和并发控制的基本单位
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 3
一、事务的概念
显式 事务
隐式 事务
事务分类
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一、事务的概念
• 定义事务的语句
Begin Transaction
SQL语句……
开始 语句 结束 语句
5
Commit—正常提交
Read A=15
福州大学阳光学院计算机工程系 15
二、并发控制概述
• 三类不可重复读
– 事务2对其做了修改，当事务1再次读该数据时， 得到与前一次不同的值。
– 事务2删除了其中部分记录，当事务1再次读取数
据时，发现某些记录神密地消失了
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 16
二、并发控制概述
福州大学阳光学院计算机工程系
三、封锁
• X锁与S锁
– S锁（共享锁/读锁）
• 事务T对操作对象R加锁后，T只能对R进行读操作， 也允许其他事务对R进行加同样锁并可进行读操作。 记为SLock R
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三、封锁
• S锁
t1 t2 t3
T1
SLock A Read A
T2
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2018/10/14
二、并发控制概述
• 产生4类数据不一致性的主要原因
– 并发操作破坏了事务的隔离性
• 并发控制的主要技术
– 封锁
– 时间戳
– 乐观控制法
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• 封锁
三、封锁
– 事务T要操作某个数据对象R时必须先向系统申请
Read A=16
A=A-1
A=A-1
Write A Write A
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二、并发控制概述 T1不同时间读取同一
• 不可重复读
t1 t2 t3 t4 t5 t6
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数据对象结果不一样 T1 Read A=16
T2
Read A=16 A=A-1 Write A Commit
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二、 并发控制概述
• 事务的串行执行
– 多个事务操作同一数据对象按逐个顺序执行
• 事务的并发执行
– 多个事务对同一数据对象同时进行操作
– 方式:交叉并发(单处理机)；同步并发(多处理机)
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二、并发控制概述
• 并发执行可能发生的4类数据的不一致性
– 丢失修改 – 不可重复读
– 读脏数据
– 产生幻影(幽灵)数据
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• 丢失修改
t1 t2 t3 t4 t5 t6
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两个事务T1,T2读取 二、并发控制概述 并修改同一数据对象 ，由于T2的提交使得 T2 T1的提交覆盖丢失 T1 Read A=16
Rollback—回滚
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系
一、事务的概念
• COMMIT
– 事务正常结束 – 提交事务的所有操作（读+更新）
– 事务中所有对数据库的更新永久生效
2018/10/14
福州大学阳光学院计算机工程系
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一、事务的概念
• ROLLBACK
– 事务异常终止 – 事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行,回
A A=A-1 B
B=B+1
• 这两个操作要么全做，要么全不做
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一、事务的概念
T1 ① 读A=16 ② ③ A←A-1 写回 A=15 ④ T2 读A=16
T1的修改被T2覆盖了！ (称为"修改丢失")
A←A-3 写回 A=13
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加锁，使得T对该数据拥有某种操作权而排除其他
事务对该数据的某种操作权。记为Lock R
• 解锁
– 封锁后可以释放数据对象，记为UnLock R
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三、封锁
• X锁与S锁
– X锁（排他锁/写锁）
• 事务T对数据对象R加锁后，T对R可以进行读写操 作，但其他事务对R不能进行任何操作，而只能等 到T对R解锁后才可进行操作。记为XLock R
滚事务的所有更新操作
– 事务滚回到开始时的状态
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一、事务的概念
原子性
一致性
隔离性
永久性
事务的特性(ACID)
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一、事务的概念
特性
原子性 一致性
含义
事务必须遵守“要么都 做要么都不做”的原则 事务执行必须使DB保持 一致性的状态
第六章 事务与并发控制
一、事务的概念
• 事务概念
– 用户定义的一个操作序列，这些操作要么都执行， 要么都不执行，是一个不可分割的工作单位
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ห้องสมุดไป่ตู้
2
一、事务的概念
• 事务与程序区别
– 一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或 整个程序
– 一个应用程序通常包含多个事务
– 事务2插入了一些记录，当事务1再次按相同条件 读取数据时，发现多了一些记录。
– 后两种不可重复读有时也称为幻影现象
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•
T2读取并修改T1 二、并发控制概述 修改过的但是并未提 交的数据，而使T2 读“脏”数据 读取无用数据 T2 T1 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Read A=16 A=A-1 Write A Read A=15 A=A-1 Write A Rollback
实现
DBMS的事务管理子系统 DBMS的测试完整性子系 统
隔离性
持久性
2018/10/14
多个事务执行互不干扰
事务对数据库的改变是 永久的
DBMS的并发控制子系统
DBMS的恢复管理子系统
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一、事务的概念
• 银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B
• 定义一个事务，该事务包括两个操作
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三、封锁
• X锁
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8
T1
XLock A Read A=16 A=A-1 Write A Commit
T2 XLock A（不批准） 等待 . . . . 获得XLock A
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UnLock A
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• 事务是恢复和并发控制的基本单位
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 3
一、事务的概念
显式 事务
隐式 事务
事务分类
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 4
一、事务的概念
• 定义事务的语句
Begin Transaction
SQL语句……
开始 语句 结束 语句
5
Commit—正常提交
Read A=15
福州大学阳光学院计算机工程系 15
二、并发控制概述
• 三类不可重复读
– 事务2对其做了修改，当事务1再次读该数据时， 得到与前一次不同的值。
– 事务2删除了其中部分记录，当事务1再次读取数
据时，发现某些记录神密地消失了
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 16
二、并发控制概述
福州大学阳光学院计算机工程系
三、封锁
• X锁与S锁
– S锁（共享锁/读锁）
• 事务T对操作对象R加锁后，T只能对R进行读操作， 也允许其他事务对R进行加同样锁并可进行读操作。 记为SLock R
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三、封锁
• S锁
t1 t2 t3
T1
SLock A Read A
T2
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二、并发控制概述
• 产生4类数据不一致性的主要原因
– 并发操作破坏了事务的隔离性
• 并发控制的主要技术
– 封锁
– 时间戳
– 乐观控制法
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• 封锁
三、封锁
– 事务T要操作某个数据对象R时必须先向系统申请
Read A=16
A=A-1
A=A-1
Write A Write A
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二、并发控制概述 T1不同时间读取同一
• 不可重复读
t1 t2 t3 t4 t5 t6
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数据对象结果不一样 T1 Read A=16
T2
Read A=16 A=A-1 Write A Commit
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二、 并发控制概述
• 事务的串行执行
– 多个事务操作同一数据对象按逐个顺序执行
• 事务的并发执行
– 多个事务对同一数据对象同时进行操作
– 方式:交叉并发(单处理机)；同步并发(多处理机)
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 12
二、并发控制概述
• 并发执行可能发生的4类数据的不一致性
– 丢失修改 – 不可重复读
– 读脏数据
– 产生幻影(幽灵)数据
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 13
• 丢失修改
t1 t2 t3 t4 t5 t6
2018/10/14
两个事务T1,T2读取 二、并发控制概述 并修改同一数据对象 ，由于T2的提交使得 T2 T1的提交覆盖丢失 T1 Read A=16
Rollback—回滚
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系
一、事务的概念
• COMMIT
– 事务正常结束 – 提交事务的所有操作（读+更新）
– 事务中所有对数据库的更新永久生效
2018/10/14
福州大学阳光学院计算机工程系
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一、事务的概念
• ROLLBACK
– 事务异常终止 – 事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行,回
A A=A-1 B
B=B+1
• 这两个操作要么全做，要么全不做
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 10
一、事务的概念
T1 ① 读A=16 ② ③ A←A-1 写回 A=15 ④ T2 读A=16
T1的修改被T2覆盖了！ (称为"修改丢失")
A←A-3 写回 A=13
福州大学阳光学院计算机工程系 11
加锁，使得T对该数据拥有某种操作权而排除其他
事务对该数据的某种操作权。记为Lock R
• 解锁
– 封锁后可以释放数据对象，记为UnLock R
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 20
三、封锁
• X锁与S锁
– X锁（排他锁/写锁）
• 事务T对数据对象R加锁后，T对R可以进行读写操 作，但其他事务对R不能进行任何操作，而只能等 到T对R解锁后才可进行操作。记为XLock R
滚事务的所有更新操作
– 事务滚回到开始时的状态
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 7
一、事务的概念
原子性
一致性
隔离性
永久性
事务的特性(ACID)
2018/10/14 福州大学阳光学院计算机工程系 8
一、事务的概念
特性
原子性 一致性
含义
事务必须遵守“要么都 做要么都不做”的原则 事务执行必须使DB保持 一致性的状态
第六章 事务与并发控制
一、事务的概念
• 事务概念
– 用户定义的一个操作序列，这些操作要么都执行， 要么都不执行，是一个不可分割的工作单位
2018/10/14
福州大学阳光学院计算机工程系
ห้องสมุดไป่ตู้
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一、事务的概念
• 事务与程序区别
– 一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或 整个程序
– 一个应用程序通常包含多个事务