两相锁定 (2-PL) 并发控制协议 |设置 3

介绍

在数据库系统中，为了实现数据的并发访问，需要对并发访问的过程进行控制。其中，2-PL（Two-Phase Locking）协议是一种常见的并发控制协议。

2-PL协议分为两个阶段：加锁阶段和解锁阶段。在加锁阶段，当一个事务需要访问一个数据项时，它需要获得一个共享锁（S锁）或排他锁（X锁）。在解锁阶段，事务需要将所有的锁都释放。

加锁阶段

2-PL协议有两个不同的锁类型：共享锁和排他锁。

• 共享锁（S锁）：表示一个事务对数据项进行读取操作。
• 排他锁（X锁）：表示一个事务对数据项进行写入操作。

当一个事务需要访问一个数据项时，它需要获得一个共享锁或排他锁。在加锁阶段，当事务获得一组锁时，必须保证这组锁的顺序，在获得锁之后不再acquire任何锁。

举个例子，当事务T1需要对数据项A进行读取操作时，它需要首先获得A的共享锁，然后在读取之后立即释放该锁。

代码示例：

# 获得A的共享锁
lock(A, 'S')

# 读取A
read(A)

# 释放A的共享锁
unlock(A)

当事务T2需要对数据项A进行写入操作时，它需要获得A的排他锁。如果A已经被T1获得了共享锁，那么这个请求将阻塞，直到T1释放了A的共享锁。这样可以保证事务的并发访问不会导致数据的不一致性。

代码示例：

# 获得A的排他锁
lock(A, 'X')

# 写入A
write(A)

# 释放A的排他锁
unlock(A)

解锁阶段

当事务完成操作后，需要将持有的锁都释放。在2-PL协议中，事务只有在持有所有锁时才能释放锁。这样可以保证在前一个事务释放锁之前下一个事务不会获得锁，从而达到了防止死锁的目的。

代码示例：

# 释放所有锁
unlock_all()

总结

2-PL是一种常见的并发控制协议，可以有效地控制事务的并发访问，避免数据的不一致性和死锁。但是，2-PL协议也有其缺点，例如锁定时间过长导致的性能下降等问题。因此，在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的并发控制策略。