数据库 活锁和死锁
一、活鎖
如果事務(wù)T1封鎖了數(shù)據(jù)R，事務(wù)T2又請求封鎖R，于是T2等待。T3也請求封鎖R，當(dāng)T1釋放了R上的封鎖之后系統(tǒng)首先批準(zhǔn)了T3的請求，T2仍然等待。然后T4又請求封鎖R，當(dāng)T3釋放了R上的封鎖之后系統(tǒng)又批準(zhǔn)了T4的請求，...，T2有可能永遠(yuǎn)等待，這就是活鎖的情形，如圖8.4(a)所示。 避免活鎖的簡單方法是采用先來先服務(wù)的策略。
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二、死鎖
如果事務(wù)T1封鎖了數(shù)據(jù)R1，T2封鎖了數(shù)據(jù)R2，然后T1又請求封鎖R2，因T2已封鎖了R2，于是T1等待T2釋放R2上的鎖。接著T2又申請封鎖R1，因T1已封鎖了R1，T2也只能等待T1釋放R1上的鎖。這樣就出現(xiàn)了T1在等待T2，而T2又在等待T1的局面，T1和T2兩個事務(wù)永遠(yuǎn)不能結(jié)束，形成死鎖。
1. 死鎖的預(yù)防
在數(shù)據(jù)庫中，產(chǎn)生死鎖的原因是兩個或多個事務(wù)都已封鎖了一些數(shù)據(jù)對象，然后又都請求對已為其他事務(wù)封鎖的數(shù)據(jù)對象加鎖，從而出現(xiàn)死等待。防止死鎖的發(fā)生其實就是要破壞產(chǎn)生死鎖的條件。預(yù)防死鎖通常有兩種方法：
① 一次封鎖法
一次封鎖法要求每個事務(wù)必須一次將所有要使用的數(shù)據(jù)全部加鎖，否則就不能繼續(xù)執(zhí)行。 一次封鎖法雖然可以有效地防止死鎖的發(fā)生，但也存在問題，一次就將以后要用到的全部數(shù)據(jù)加鎖，勢必擴(kuò)大了封鎖的范圍，從而降低了系統(tǒng)的并發(fā)度。
② 順序封鎖法
順序封鎖法是預(yù)先對數(shù)據(jù)對象規(guī)定一個封鎖順序，所有事務(wù)都按這個順序?qū)嵭蟹怄i。 順序封鎖法可以有效地防止死鎖，但也同樣存在問題。事務(wù)的封鎖請求可以隨著事務(wù)的執(zhí)行而動態(tài)地決定，很難事先確定每一個事務(wù)要封鎖哪些對象，因此也就很難按規(guī)定的順序去施加封鎖。 可見，在操作系統(tǒng)中廣為采用的預(yù)防死鎖的策略并不很適合數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)，因此DBMS在解決死鎖的問題上普遍采用的是診斷并解除死鎖的方法。
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2. 死鎖的診斷與解除
① 超時法
如果一個事務(wù)的等待時間超過了規(guī)定的時限，就認(rèn)為發(fā)生了死鎖。超時法實現(xiàn)簡單，但其不足也很明顯。一是有可能誤判死鎖，事務(wù)因為其他原因使等待時間超過時限，系統(tǒng)會誤認(rèn)為發(fā)生了死鎖。二是時限若設(shè)置得太長，死鎖發(fā)生后不能及時發(fā)現(xiàn)。
② 等待圖法
事務(wù)等待圖是一個有向圖G=(T,U)。 T為結(jié)點(diǎn)的集合，每個結(jié)點(diǎn)表示正運(yùn)行的事務(wù)；U為邊的集合，每條邊表示事務(wù)等待的情況。若T1等待T2,則T1、T2之間劃一條有向邊，從T1指向T2。事務(wù)等待圖動態(tài)地反映了所有事務(wù)的等待情況。并發(fā)控制子系統(tǒng)周期性地（比如每隔1分鐘）檢測事務(wù)等待圖，如果發(fā)現(xiàn)圖中存在回路，則表示系統(tǒng)中出現(xiàn)了死鎖。
DBMS的并發(fā)控制子系統(tǒng)一旦檢測到系統(tǒng)中存在死鎖，就要設(shè)法解除。通常采用的方法是選擇一個處理死鎖代價最小的事務(wù)，將其撤消，釋放此事務(wù)持有的所有的鎖，使其它事務(wù)得以繼續(xù)運(yùn)行下去。當(dāng)然，對撤消的事務(wù)所執(zhí)行的數(shù)據(jù)修改操作必須加以恢復(fù)。
總結(jié)
