数据库技术与应用教程：封锁协议的规则和效果

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：称这些规则为封锁协议或加锁协议。如图7－9所示为使用二级封锁协议防止读“脏”数据的情况。三级封锁协议除了可以防止丢失修改和不读“脏”数据之外，还进一步防止了不可重复读。图7—10三个封锁协议下可重复读在图7－10中，事务T1要读取A、B的值，因此先对A、B加S锁，这样其他事务只能再对A、B加S锁，而不能加X锁，即其他事务只能对A、B进行读取操作，而不能进行修改操作。表7—2不同级别的封锁协议

在运用X锁和S锁给数据对象加锁时，还需要约定一些规则，例如，何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放锁等。称这些规则为封锁协议或加锁协议。对封锁方式制定不同的规则，就形成了各种不同级别的封锁协议。不同级别的封锁协议所能达到的系统一致性级别是不同的。

1.一级封锁协议

一级封锁协议：对事务T要修改的数据加X锁，直到事务结束（包括正常结束和非正常结束）时才释放。

一级封锁协议可以防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的，如图7－8所示。在图7－8中，事务T1要对A进行修改，因此，它在读A之前先对A加了X锁；当T2要对A进行修改时，它也申请对A加X锁，但由于A已经被加了X锁，因此T2申请对A加X锁的请求被拒绝，T2只能等待，直到T1释放了对A加的X锁为止。当T2能够读取A时，它所得到的已经是T1更改后的值了。因此，一级封锁协议可以防止丢失修改。

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图7—8　没有丢失修改

在一级封锁协议中，如果事务丁只是读数据而不对其进行修改，则无须加锁。因此，不能保证可重复读和不读“脏”数据。

2.二级封锁协议

二级封锁协议：一级封锁协议加上事务T对要读取的数据加S锁，读完后即释放S锁。

二级封锁协议除了可以防止丢失修改外，还可以防止读“脏”数据。如图7－9所示为使用二级封锁协议防止读“脏”数据的情况。

在图7－9中，事务T1要对B进行修改，因此，先对B加了X锁，修改完后将值写回数据库。这时T2要读B的值，因此，申请对B加S锁，由于T1已在B上加了X锁，因此T2只能等待。当T1由于某种原因撤销了它所做的操作时，B恢复为原来的值50，然后T1释放对B加的X锁，因而T2获得了对B的S锁。当T2能够读B时，B的值仍然是原来的值，即T2读到的是50。因此避免了读“脏”数据。

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图7—9　二级封锁协议下不读“脏”数据

在二级封锁协议中，由于事务T读完数据即释放S锁，因此，不能保证可重复读数据。

3.三级封锁协议

三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T对要读取的数据加S锁，并直到事务结束才释放。

三级封锁协议除了可以防止丢失修改和不读“脏”数据之外，还进一步防止了不可重复读。如图7－10所示为使用三级封锁协议防止不可重复读的情况。

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图7—10　三个封锁协议下可重复读

在图7－10中，事务T1要读取A、B的值，因此先对A、B加S锁，这样其他事务只能再对A、B加S锁，而不能加X锁，即其他事务只能对A、B进行读取操作，而不能进行修改操作。因此，当T2为修改B而申请对B加X锁时被拒绝，T2只能等待。T1为验算再读A、B的值，这时读出的值仍然是A、B原来的值，因此求和的结果也不会变，即可重复读。直到T1释放了在A、B上加的锁，T2才能获得对B的X锁。

三个封锁协议的主要区别在于读操作是否需要申请封锁，以及何时释放锁。三个级别的封锁协议的总结如表7－2所示。

表7—2　不同级别的封锁协议

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数据库技术与应用教程：封锁协议的规则和效果

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