数据库第五版 王珊(8)

6 ．试述活锁的产生原因和解决方法。

答：活锁产生的原因：当一系列封锁不能按照其先后顺序执行时，就可能导致一些事务无限期等待某个封锁，从而导致活锁。避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略。当多个事务请求封锁同一数据对象时，封锁子系统按请求封锁的先后次序对事务排队，数据对象上的锁一旦释放就批准申请队列中第一个事务获得锁。

11 ．请给出检测死锁发生的一种方法，当发生死锁后如何解除死锁？ 答：数据库系统一般采用允许死锁发生， DBMS 检测到死锁后加以解除的方法。 DBMS 中诊断死锁的方法与操作系统类似，一般使用超时法或事务等待图法。超时法是：如果一个事务的等待时间超过了规定的时限，就认为发生了死锁。超时法实现简单，但有可能误判死锁，事务因其他原因长时间等待超过时限时，系统会误认为发生了死锁。若时限设置得太长，又不能及时发现死锁发生。 DBMS 并发控制子系统检测到死锁后，就要设法解除。通常采用的方法是选择一个处理死锁代价最小的事务，将其撤消，释放此事务持有的所有锁，使其他事务得以继续运行下去。当然，对撤销的事务所执行的数据修改操作必须加以恢复。

12 ．什么样的并发调度是正确的调度？

答：可串行化（ Serializable ）的调度是正确的调度。可串行化的调度的定义：多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行执行它们时的结果相同，称这种调度策略为可串行化的调度。

9 ．设 Tl ，几，几是如下的 3 个事务：

Tl ：A : = A + 2 ; T2：A : = A * 2 ;

T3：A : = A **2 ; ( A <-A*A） 设 A 的初值为 0 。

( l ）若这 3 个事务允许并行执行，则有多少可能的正确结果，请一一列举出来。 答：A 的最终结果可能有 2 、 4 、 8 、 16 。因为串行执行次序有 Tl T2T3、 Tl T3T2、T2T1T3、T2T3Tl 、T3T1T2、T3T2 Tl 。对应的执行结果是 16 、 8 · 4 · 2 · 4 · 2 。

( 2 ）请给出一个可串行化的调度，并给出执行结果 答：

最后结果 A 为 16 ，是可串行化的调度。

( 3 ）请给出一个非串行化的调度，并给出执行结果。 答：

最后结果 A 为 0 ，为非串行化的调度。

( 4 ）若这 3 个事务都遵守两段锁协议，请给出一个不产生死锁的可串行化调度。

答：

( 5 ）若这 3 个事务都遵守两段锁协议，请给出一个产生死锁的调度。

答：

11．试证明，若并发事务遵守两段锁协议，则对这些事务的并发调度是可串行化的。

证明：首先以两个并发事务 Tl 和T2为例，存在多个并发事务的情形可以类推。根据可串行化定义可知，事务不可串行化只可能发生在下列两种情况： ( l ）事务 Tl 写某个数据对象 A ，T2读或写 A ; ( 2 ）事务 Tl 读或写某个数据对象 A ，T2写 A 。 下面称 A 为潜在冲突对象。

设 Tl 和T2访问的潜在冲突的公共对象为{A1，A2 ?， An ｝。不失一般性，假设这组潜在冲突对象中 X ＝(A 1 , A2 ，?， Ai ｝均符合情况 1 。 Y ＝{A i + 1 ，?， An ｝符合所情况（ 2 ）。

VX ∈ x , Tl 需要 XlockX ①

T2 需要 Slockx 或 Xlockx ②

1 ）如果操作①先执行，则 Tl 获得锁，T2等待

由于遵守两段锁协议， Tl 在成功获得 x 和 Y 中全部对象及非潜在冲突对象的锁后，才会释放锁。

这时如果存在 w ∈ x 或 Y ，T2已获得 w 的锁，则出现死锁；否则， Tl 在对 x 、 Y 中对象全部处理完毕后，T2才能执行。这相当于按 Tl 、T2的顺序串行执行，根据可串行化定义， Tl 和几的调度是可串行化的。

2 ）操作②先执行的情况与（ l ）对称因此，若并发事务遵守两段锁协议，在不发生死锁的情况下，对这些事务的并发调度一定是可串行化的。证毕。

12 ．举例说明，对并发事务的一个调度是可串行化的，而这些并发事务不一定遵守两段锁协议。 答：

13 ．为什么要引进意向锁？意向锁的含义是什么？ 答：引进意向锁是为了提高封锁子系统的效率。该封锁子系统支持多种封锁粒度。原因是：在多粒度封锁方法中一个数据对象可能以两种方式加锁―显式封锁和隐式封锁。因此系统在对某一数据对象加锁时不仅要检查该数据对象上有无（显式和隐式）封锁与之冲突，还要检查其所有上级结点和所有下级结点，看申请的封锁是否与这些结点上的（显式和隐式）封锁冲突，显然，这样的检查方法效率很低。为此引进了意向锁。意向锁的含义是：对任一结点加锁时，必须先对它的上层结点加意向锁。例如事务 T 要对某个元组加 X 锁，则首先要对关系和数据库加 ix 锁。换言之，对关系和数据库加 ix 锁，表示它的后裔结点―某个元组拟（意向）加 X 锁。引进意向锁后，系统对某一数据对象加锁时不必逐个检查与下一级结点的封锁冲突了。例如，事务 T 要对关系 R 加 X 锁时，系统只要检查根结点数据库和 R 本身是否已加了不相容的锁（如发现已经加了 ix ，则与 X 冲突），而不再需要搜索和检查 R 中的每一个元组是否加了 X 锁或 S 锁。

14 ．试述常用的意向锁： IS 锁、 ix 锁、 SIX 锁，给出这些锁的相容矩阵。

答： IS锁：如果对一个数据对象加 IS 锁，表示它的后裔结点拟（意向）加 S 锁。例如，要对某个元组加 S 锁，则要首先对关系和数据库加 IS 锁

IX 锁：如果对一个数据对象加 ix 锁，表示它的后裔结点拟（意向功口 X 锁。例如，要对某个元组加 X 锁，则要首先对关系和数据库加 ix 锁。

SIX 锁：如果对一个数据对象加 SIX 锁，表示对它加 S 锁，再加 IX 锁，即 SIX = S + IX 。 相容矩阵：

15 ．理解并解释下列术语的含义：封锁、活锁、死锁、排它锁、共享锁、并发事务的调度、可串行化的调度、两段锁协议。 答：（略，已经在上面有关习题中解答）

16 ．试述你了解的某一个实际的 DBMS 产品的并发控制机制。 答：（略，参见简单介绍了有关 Oracle 的并发控制机制。）

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