CMU15445 Lecture 17 Two-Phase Locking Concurrency Control

2PL是并发控制理论的一种实现方式

Transaction Locks

通过Lock来保证所有的execution schdule是serializable

lock manager管理lock的分配与释放
DBMS's lock-table 不需要持久化

• Lock：当有transaction需要修改一个tuple，lock manager将rid塞到队列中，那么其他transaction就不能去获取这个tuple
• Latch：在B+树index，光是单纯的使用lock并不能保证并发的正确性，如果没有latch，中间internal node会被修改，那么会出错

非两阶段锁任然不能够保证serializable

Two-Phase Locking

• 2PL是消极的，2PL会涉及级联回滚问题？
  
  2PL会有限制并发，dirty read(也就是读到了还未commit的数据)，dealock(即使是strong strict 2PL也不能解决deadlock)的问题,并且存在2PL并不能够允许所有的serializable都能够执行。strong strict 2PL 是指在commit或者abort的时候release lock，它能够防止级联终止
  
  

• 2PL能够在一个transaction的所有queries执行之前，动态的决定是否一个transaction能够访问一个DBMS的对象

• 阶段一：Growing：向lock manager获取锁。lock manager决定是否授予lock

• 阶段二：Shrinking：当一个transaction归还了第一个lock，那么它就进入了Shrinking阶段，它只能够去release lock，而不能够去acquire lock
  前后两句话没有关系吧？
  

DeadLock Handling

有两种处理2PL中的deadlock

deadlock detection

通过wait-for graph检测deadlock?
回滚事务还分成: Completely，Minimally
下面的划线4.是指考虑了该node涉及的级联rollback

对于deadlock的检测，这里存在一种检测频率与陷入deadlock的txn的时间长短之间权衡，

Deadlock Prevention

不论是wait-die还是wound-wait，都是保证了只有一个方向会wait。因为没有双向的wait，所以可以避免deadlock

对于abort的young transaction，在restart时赋予其原来abort之前的priority，这样可以防止饥饿

Lock Granularities

存在着一种在并行性与系统开销之间的权衡
intention lock增加了并行性
Intention lock的存在目的：如果一个transaction需要对一个table加锁，那么它就是需要检测这个table的每一个tuple，但是这样花销很大，这时候可以在其它transaction对这个table的tuple加lock时，给这个table加一个intention lock。
SIX是指给table加上S-Lock，给其中某个tuple加上X-Lock
IX与IX为什么可以兼容？

对tuple加锁时，也需要对table加一定的锁

low-level lock太多，lock escalation会将直接将这些底层锁换成一个higher lock

一般来说，在使用DBMS时，不用显示的加锁

给整个数据库备份的时候，为了使得所有的table拿到同一个时间的数据，那么需要给整个数据库加一个S-lock