排他鎖

• 排他鎖（exclusive locks）：指的滿足此條件的鎖：當某事務對某數(shù)據(jù)加上排他鎖之后，直到該事務釋放這個鎖之前，其它事務不能再對這個數(shù)據(jù)再加排他鎖和共享鎖。

共享鎖

• 共享鎖（share locks）：指的滿足此條件的鎖：當某事務對某數(shù)據(jù)加上共享鎖之后，直到所有事務都釋放了對該數(shù)據(jù)加上的共享鎖之前，任何事務都不能對該數(shù)據(jù)加上排他鎖，但可以對其加共享鎖。

【注意】

??排他鎖、共享鎖本身是無法直接限制事務對數(shù)據(jù)的讀取和修改的。之所以看起來它們能夠控制對數(shù)據(jù)的讀取和修改，這需要依賴每個事務在讀取和修改數(shù)據(jù)之前必須要遵守某種約定，這就是：如果要求在某些條件下，某事務需要加某種鎖才能對數(shù)據(jù)進行操作，那么，所有其它事務在遇到同樣情況下，也強制必須先加鎖才能對數(shù)據(jù)進行操作，如果加鎖加失敗，則該事務需要等待。而鎖之間是有排斥法則的，所以可以通過這個法則來間接實現(xiàn)對數(shù)據(jù)讀取和修改上的限制。

??排他鎖對應的要求條件往往是在對數(shù)據(jù)的修改之前，共享鎖對應的則是讀取。也就是說，如果對事務啟用排他鎖，往往意味著，任何事務在修改數(shù)據(jù)之前都要先加排他鎖。如果對事務啟用共享鎖，往往意味著任何事務在讀取數(shù)據(jù)之前都要先加共享鎖。不過，可以自行規(guī)定加鎖時機。

意向鎖

??介紹這個概念之前，需要知道什么是粒度樹。

粒度樹

• 粒度樹：不同資源在概念上的包含關系稱為粒度。不同資源之間的概念粒度會有不同，如行的粒度與表的粒度就有不同。一個資源可以分為粒度更小的資源。按照資源之間的包含關系所建立的樹狀結(jié)構(gòu)稱為粒度樹。

意向鎖

• 意向鎖：對粒度樹中的某一個結(jié)點加意向鎖時，代表這個結(jié)點下至少有一個子孫結(jié)點將要被加上 排他鎖 或 共享鎖。

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  【提示】

  ??意向鎖是為了減少對多粒度資源加 排他鎖 或 共享鎖 時的開銷。

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兩段鎖協(xié)議

• 兩段鎖（Two Phase Locking，簡稱 2PL）協(xié)議：當一個事務需要對很多資源加鎖時，如果對這些資源的加鎖順序可分為如下兩個階段，則稱其符合兩段鎖協(xié)議：

  • 拓展階段：只進行加鎖，不進行釋放鎖。

  • 收縮階段：只釋放鎖，不進行加鎖。

  如果該事務對這些資源進行適當分組，使得對每一組的加鎖順序都符合兩段鎖協(xié)議，則稱該事務對整個資源的加鎖順序也符合兩段鎖協(xié)議。

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  【提示】

  ??事務調(diào)度遵守兩段鎖協(xié)議時，一定滿足可串行化，但遵守兩段鎖協(xié)議不是滿足可串行化的充要條件。

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一級封鎖協(xié)議

• 一級封鎖協(xié)議：規(guī)定：任何事務在修改數(shù)據(jù)之前，必須先對其加本事務結(jié)束才會釋放的排他鎖，然后在加鎖成功之后才能修改數(shù)據(jù)。

  一級封鎖協(xié)議不能防止臟讀、不可重復讀。

二級封鎖協(xié)議

• 二級封鎖協(xié)議：規(guī)定：任何事務除了要遵守一級封鎖協(xié)議之外，還應該遵守：在讀取數(shù)據(jù)之前，

  • 如果自己已經(jīng)對該數(shù)據(jù)加上了排他鎖或共享鎖，則直接讀取數(shù)據(jù)，不再額外加鎖。

  • 如果自己此時沒有對該數(shù)據(jù)加上排他鎖或共享鎖，則必須先對其加共享鎖，然后在加鎖成功之后才能讀取數(shù)據(jù)，不過在讀取完數(shù)據(jù)之后就釋放共享鎖。

  二級封鎖協(xié)議不能防止不可重復讀。

三級封鎖協(xié)議

• 三級封鎖協(xié)議：規(guī)定：任何事務除了要遵守一級封鎖協(xié)議之外，還應該遵守：在讀取數(shù)據(jù)之前，

  • 如果自己已經(jīng)對該數(shù)據(jù)加上了排他鎖或共享鎖，則直接讀取數(shù)據(jù)，不再額外加鎖。

  • 如果自己此時沒有對該數(shù)據(jù)加上排他鎖或共享鎖，則必須先對其加本事務結(jié)束才會釋放的共享鎖，然后在加鎖成功之后才能讀取數(shù)據(jù)。

  三級封鎖協(xié)議可以防止臟讀、不可重復讀，但不能防止舊讀。

臟讀

• 臟讀（dirty read）：如果一個事務在讀取數(shù)據(jù)之前，讀到的是某事務在修改后、但提交之前的數(shù)據(jù)，這稱為臟讀。

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  【注意】

  ??如果某事務讀取到的數(shù)據(jù)是歷史時期的某個一致性狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，這不能稱之為 臟讀，這應該叫做舊讀。臟讀 讀出來的數(shù)據(jù)是一個處于中間狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)是沒有意義的。而 舊讀 讀出來的數(shù)據(jù)是一種曾經(jīng)的正確數(shù)據(jù)，使用這種數(shù)據(jù)有可能會導致問題，有可能不會。

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不可重復讀

• 不可重復讀（nonrepeatable read）：在上一次查詢之后，如果本事務沒有主動變更數(shù)據(jù)，當本事務再次以相同的條件查詢數(shù)據(jù)時，得到的數(shù)據(jù)與上一次不一致。（變更指更新、插入、刪除，但不包括查找）

幻影行

• 幻影行（phantom row）：對于不同的數(shù)據(jù)庫，可以是以下定義之一。

  • 在上一次查詢之后，如果本事務沒有主動變更數(shù)據(jù)，當本事務再次以相同的條件查詢數(shù)據(jù)時，與上一次相比，數(shù)據(jù)的個數(shù)發(fā)生了變化。（變更指更新、插入、刪除，但不包括查找）

    在這個定義中，幻影行屬于不可重復讀的范疇。

  • 滿足以下條件之一即視為出現(xiàn)了幻影行：

    • 某事務連續(xù)以相同的條件查詢數(shù)據(jù)時，查詢的結(jié)果不全相同。（連續(xù)指的是查詢操作中沒有夾雜其它操作）

    • 本次變更數(shù)據(jù)時，涉及變更前的查詢中不存在的數(shù)據(jù)，但此操作沒有引發(fā)異常，而是成功變更了該數(shù)據(jù)。隨后本事務再次以相同的條件查詢數(shù)據(jù)時，與上一次查詢相比，數(shù)據(jù)的個數(shù)發(fā)生了變化。（變更指更新、插入、刪除，但不包括查找）

    在這個定義中，幻影行不一定屬于不可重復讀。

【注意】

??不可重復讀、幻影行描述的都是同一事務的操作。

• 如果一個事務已經(jīng)結(jié)束，然后又開啟新的事務，此時這兩個事務分別的查詢結(jié)果不能用于證明事務是否滿足不可重復讀、幻影行。

  很多情況都會導致事務結(jié)束，如事務的提交、回滾、執(zhí)行 DDL 語句、客戶端斷開等等。

• 同一事務要求當前正在觀測的事務不能結(jié)束，否則該事務結(jié)束之后的操作就不能隸屬于同一事務。但這僅限于這正在被觀測的事務，其它事務是可以任意開啟、隨時結(jié)束，這不影響對同一事務的要求。

可串行化

• 可串行化（Serializable）：如果一種調(diào)度事務執(zhí)行的策略，使得每次多個事務并發(fā)執(zhí)行時，其執(zhí)行結(jié)果如果屬于下面這個執(zhí)行結(jié)果集中的任何一個結(jié)果，就認為這種調(diào)度策略滿足可串行化。

  • 任意排列這些事務的執(zhí)行次序。

  • 令這些事務依次執(zhí)行，且上一次事務執(zhí)行完，下一個事務才能執(zhí)行。