数据库是共享资源,通常有许多个事务同时在运行。当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取和/或修改同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据,破坏数据库的一致性。所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。
并发操作带来的数据不一致性包括三类:丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。 ( l )丢失修改(lost update ) 两个事务 Tl 和T2读入同一数据并修改,T2提交的结果破坏了(覆盖了) Tl 提交的结果,导致 Tl 的修改被丢失。 ( 2 )不可重复读( Non 一 Repeatable Read ) 不可重复读是指事务 Tl 读取数据后,事务几执行更新操作,使 Tl 无法再现前一次读取结果。( 3 )读“脏”数据( Dirty Read ) 读“脏’夕数据是指事务 Tl 修改某一数据,并将其写回磁盘,事务几读取同一数据后, Tl 由于某种原因被撤销,这时 Tl 已修改过的数据恢复原值,几读到的数据就与数据库中的数据不一致,则几读到的数据就为“脏”数据,即不正确的数据。避免不一致性的方法和技术就是并发控制。最常用的技术是封锁技术。也可以用其他技术,例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制。
封锁就是事务 T 在对某个数据对象例如表、记录等操作之前,先向系统发出请求,对其加锁。加锁后事务 T 就对该数据对象有了一定的控制,在事务 T 释放它的锁之前,其他的事务不能更新此数据对象。封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。
基本的封锁类型有两种:排它锁( Exclusive Locks ,简称 x 锁)和共享锁 ( Share Locks,简称 S 锁)。排它锁又称为写锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 X 锁,则只允许 T 读取和修改 A ,其他任何事务都不能再对 A 加任何类型的锁,直到 T 释放 A 上的锁。这就保证了其他事务在 T 释放 A 上的锁之前不能再读取和修改 A 。共享锁又称为读锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 S 锁,则事务 T 可以读 A但不能修改 A ,其他事务只能再对 A 加 S 锁,而不能加 X 锁,直到 T 释放 A 上的 S 锁。这就保证了其他事务可以读 A ,但在 T 释放 A 上的 S 锁之前不能对 A 做任何修改。
DBMS 在对数据进行读、写操作之前首先对该数据执行封锁操作,例如下图中事务 Tl 在对 A 进行修改之前先对 A 执行 xock ( A ) ,即对 A 加 x 锁。这样,当几请求对 A 加 x 锁时就被拒绝,几只能等待 Tl 释放 A 上的锁后才能获得对 A 的 x 锁,这时它读到的 A 是 Tl 更新后的值,再按此新的 A 值进行运算。这样就不会丢失 Tl 的更新。