三级封锁协议

Posted 2023-02-19

参考技术A

锁的类型：
基本的封锁类型有两种： 排它锁(X锁) 和 共享锁(S锁)
X锁，是事务T对数据A加上X锁时，只允许事务T读取和修改数据A
S锁，是事务T对数据A加上S锁时，其他事务只能再对数据A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。

若事务T对数据对象A加了S锁，则T就可以对A进行读取，但不能进行更新(S锁因此又称为读锁)。在T释放A上的S锁以前，其他事务可以再对A加S锁，但不能加X锁，从而可以读取A，但不能更新A。

更多锁的类型和隔离级别参考 SQL 隔离级别

丢失更新（一类丢失更新）

撤销一个事务时，把其他事务已提交的更新数据覆盖

脏读

一个事务读到另一个事务未提交的更新数据

不可重复读

一个事务读到另一个事务已提交的更新数据

覆盖更新（二类丢失更新）

这是不可重复读中的特例，一个事务覆盖另一个事务已提交的更新数据

虚读（幻读）

一个事务读到另一个事务已提交的新插入的数据

在运用X锁和S锁对数据对象加锁时，还需要约定一些规则。例如何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。称这些规则为封锁协议（Locking Protocol）

一级封锁协议（对应read uncommited）
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，事务结束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。
一级封锁协议可以 防止丢失修改 ，并保证事务T是可恢复的。使用一级封锁协议可以解决丢失修改问题。

在一级封锁协议中，如果 仅仅是读数据不对其进行修改，是不需要加锁的 ，它 不能保证可重复读和不读“脏”数据 。

二级封锁协议（对应read commited）
在一级封锁协议之上，事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后方可释放S锁。
二级封锁协议除防止了丢失修改，还可以 进一步防止读“脏”数据 。

但在二级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所以它 不能保证可重复读 。

三级封锁协议（对应reapetable read）
在一级封锁协议之上，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S锁。
三级封锁协议除防止了丢失修改和不读“脏”数据外，还 进一步防止了不可重复读 。

四级封锁协议（对应serialization）
四级封锁协议是对三级封锁协议的增强，其实现机制也最为简单，直接对事务中所读取或者更改的数据所在的表 加表锁 ，也就是说，其他事务不能读写该表中的任何数据。这样五类并发问题都得以避免！