数据库—封锁技术

一、封锁

什么是封锁：封锁是指事务在对某个数据对象操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁之后，事务就对该数据对象有了一定的控制，在事务释放锁之前，其他事务不能对此数据对象进行更新。封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。

二、基本的封锁类型

排它锁（Exclusive Locks，简记为X锁）又称为写锁；

共享锁（Share Locks，简记为S锁）又称为读锁；

排它锁：

若事务T对数据对象加上X锁，则只允许事务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释放锁。

共享锁：

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 ，其它事务只能再对A 加S 锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。

三、锁的相容矩阵

Y指相容的请求，N指不相容的请求，上图的意思是，比如事务T1给某对象加上了X锁，则事务T2不可以再给对象家X锁和S锁，但可以不加锁对数据进行操作；事务T1若给对象加了S锁，则事务T2不可以给对象加X锁，但可以给对象加S锁，也可以不加锁操作数据；事务T1若不给对象加锁，则事务T2可以给对象加X锁、S锁，也可以不加锁。

三、三级封锁协议

在运用X锁和S锁对数据对象加锁时，需要遵循封锁协议。各种不同的封锁协议，在不同程度上保证了并发操作的正确调度。

1.一级封锁协议

事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。（结束包括正常结束Commit和非正常结束Rollback）

事务并发可以带来三类问题：1.丢失更新；2.不可重复读；3.读“脏”数据

一级封锁协议可以防止丢失更新，但如果事务T1仅仅读数据，不进行修改，是不需要加锁的，所以一级封锁协议不可以防止不可重复读和读“脏”数据这两类并发问题。

2.二级封锁协议

一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后即可释放S锁。（此处的S锁为短锁，仅持续到读完数据）

二级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据，但由于读完数据后即可释放S锁，仍不可以防止不可重复读这一并发问题。

3.三级封锁协议

一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。（此处的S锁为长锁，持续到事务结束）

三级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读。