Quản lý truy xuất đồng thời Nội dung  Các vấn đề trong truy xuất đồng thời  Kỹ thuật khóa (Locking)  Kỹ thuật nhãn thời gian (Timestamps)  Kỹ thuật xác nhận hợp lệ (Validation) Nội dung  Các vấn đề trong truy xuất đồng thời  Kỹ thuật khóa (Locking)  Kỹ thuật nhãn thời gian (Timestamps)  Kỹ thuật xác nhận hợp lệ (Validation) Các vấn đề trong truy xuất đồng thời  Mất dữ liệu đã cập nhật (lost updated)  Không thể đọc lại (unrepeatable read)  Bóng ma (phantom)  Đọc dữ liệu chưa chính xác (dirty read) Mất dữ liệu đã cập nhật (lost updated)  Xét 2 giao tác  Giả sử T1 và T2 được thực hiện đồng thời T 2 Read(A) A:=A+20 Write(A) T 1 Read(A) A:=A+10 Write(A) t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Read(A) A=50 T 2 T 1 Read(A) A:=A+10 Write(A) A:=A+20 Write(A) A=60 A=70 Dữ liệu đã cập nhật tại t 4 của T 1 bị mất vì đã bị ghi chồng lên ở thời điểm t 6 Không thể đọc lại (unrepeatable read)  Xét 2 giao tác  Giả sử T1 và T2 được thực hiện đồng thời T 2 Read(A) Print(A) Read(A) Print(A) T 1 Read(A) A:=A+10 Write(A) t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Read(A) A=50 T 2 T 1 Read(A) A:=A+10 Write(A) Print(A) Read(A) t 7 Print(A) A=50 A=50 A=60 A=60 T 2 tiến hành đọc A hai lần thì cho hai kết quả khác nhau Bóng ma (phantom)  Xét 2 giao tác T1 và T2 được xử l{ đồng thời  A và B là 2 tài khoản  T1 rút 1 số tiền ở tài khoản A rồi đưa vào tài khoản B  T2 kiểm tra đã nhận đủ tiền hay chưa? mất 50 ??? t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Read(A) T 2 T 1 Read(A) A:=A-50 Write(A) Read(B) Print(A+B) t 7 Read(B) A=70 A=20 A+B=70 A=70, B=50 A=20 B=50 B:=B+50 Write(B) t 8 t 9 Đọc dữ liệu chưa chính xác (dirty read)  Xét 2 giao tác T1 và T2 được xử l{ đồng thời t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Read(A) T 2 T 1 Read(A) A:=A+10 Write(A) Print(A) Abort T 2 đã đọc dữ liệu được ghi bởi T 1 nhưng sau đó T 1 yêu cầu hủy việc ghi Nội dung  Các vấn đề trong truy xuất đồng thời  Kỹ thuật khóa (Locking)  Khóa 2 giai đoạn  Khóa đọc viết  Khóa đa hạt  Nghi thức cây  Kỹ thuật nhãn thời gian (Timestamps)  Kỹ thuật xác nhận hợp lệ (Validation) Kỹ thuật khóa  Làm thế nào để bộ lập lịch ép buộc 1 lịch phải khả tuần tự?  Bộ lập lịch với cơ chế khóa (locking scheduler)  Có thêm 2 hành động • Lock • Unlock Scheduler Lock table Lịch khả tuần tự T 1 T 2 … T n [...]... trước khi muốn đọc /vi t lên 1 đơn vị dữ liệu phải phát ra 1 yêu cầu xin khóa (lock) đơn vị dữ liệu đó  Lock(A) hay l(A)  Yêu cầu này được bộ phận quản l{ khóa xử l{  Nếu yêu cầu được chấp thuận thì giao tác mới được phép đọc/ghi lên đơn vị dữ liệu T1: Lock(A) Lock Manager  Lock table Element Transaction A T1 … … Sau khi thao tác xong thì giao tác phải phát ra lệnh giải phóng đơn vị dữ liệu (unlock)... đơn vi dữ liệu A  ULock(A) Kỹ thuật khóa đọc vi t  Qui tắc  (1) Giao tác đúng đắn Ti : … rl(A) … r(A) … u(A) … Ti : … wl(A) … w(A) … u(A) … Kỹ thuật khóa đọc vi t  Vấn đề: Các giao tác đọc và ghi trên cùng 1 T đơn vị dữ liệu 1 Read(B) Write(B)?  Giải quyết  Cách 1: yêu cầu khóa độc quyền Ti : … wl(A) … r(A) … w(A) … u(A) …  Cách 2: nâng cấp khóa Ti : … rl(A) … r(A) … wl(A) … w(A) … u(A) … Bài. .. thuật khóa 2 giai đoạn  Định l{ S thỏa qui tắc (1), (2), (3)  S conflict-serializable  Chứng minh  Giả sử G(S) có chu trình  T1  T2  … Tn  T1  T1 thực hiện lock những đơn vị dữ liệu được unlock bởi Tn  T1 có dạng … lock … unlock … lock  Điều này vô l{ vì T1 là giao tác thỏa 2PL  G(S) không thể có chu trình  S conflict-serializable Kỹ thuật khóa 2 giai đoạn  Chú ý S T1 T2 Lock(A) Read(A,t)... Hãy suy nghĩ và cho biết cách nào là hợp l{  Xin khóa thứ 2 cho đơn vị dữ liệu muốn ghi?  Xin khóa độc quyền ngay từ đầu?  Cho ví dụ và giải thích Kỹ thuật khóa đọc vi t  Qui tắc  (2) - Lịch thao tác hợp lệ S: … rli(A) ……………… ui(A) … không có wlj(A) S: … wli(A) ……………… ui(A) … không có wlj(A) không có rlj(A) Kỹ thuật khóa đọc vi t  Ma trận tương thích (compatibility matrices) Yêu cầu lock Share... (Write lock, Exclusive lock) • WLock(A) hay wl(A)  Giải phóng khóa • Unlock(A) hay u(A) Kỹ thuật khóa đọc vi t  Cho 1 đơn vị dữ liệu A bất kz  WLock(A) • Hoặc có 1 khóa ghi duy nhất lên A • Hoặc không có khóa ghi nào lên A  RLock(A) • Có thể có nhiều khóa đọc được thiết lập lên A Kỹ thuật khóa đọc vi t  Giao tác muốn Write(A)  Yêu cầu WLock(A)  WLock(A) sẽ được chấp thuận nếu A tự do • Sẽ không có... vi t  Qui tắc  (3) - Giao tác 2PL • Ngoại trừ trường hợp nâng cấp khóa, các trường hợp còn lại đều giống với nghi thức khóa • Nâng cấp xin nhiều khóa hơn S: … rli(A) … wli(A) ……………… ui(A) … không có unlock không có lock • Nâng cấp giải phóng khóa đọc S: … rli(A) … uli(A) … wli(A) ………… ui(A) … vẫn chấp nhận trong pha lock Kỹ thuật khóa đọc vi t  Định l{  S thỏa qui tắc (1), (2), (3)  S conflic-serializable... trong truy xuất đồng thời  Kỹ thuật khóa (Locking)  Khóa 2 giai đoạn  Khóa đọc vi t  Khóa đa hạt  Nghi thức cây  Kỹ thuật nhãn thời gian (Timestamps)  Kỹ thuật xác nhận hợp lệ (Validation) Kỹ thuật khóa 2 giai đoạn (2PL: 2 phase lock)  Qui tắc  Giao tác 2PL S: … li(A) ………………… ui(A) … không có unlock Đơn vị dữ liệu giữ lock của Ti BOT không có lock Thực hiện xong hết tất cả các yêu cầu lock... Lock(A) Không xin được lock  Chờ Nội dung  Các vấn đề trong truy xuất đồng thời  Kỹ thuật khóa (Locking)  Khóa 2 giai đoạn  Khóa đọc vi t  Khóa đa hạt  Nghi thức cây  Kỹ thuật nhãn thời gian (Timestamps)  Kỹ thuật xác nhận hợp lệ (Validation) Kỹ thuật khóa đọc vi t  Vấn đề Ti Tj Lock(A) Read(A) Unlock(A) Lock(A) Read(A) Unlock(A)  Bộ lập lịch có các hành động  Khóa đọc (Read lock, Shared lock)... của đồ thị  Nếu một giao tác Tj phát ra Lock(A) sau một giao tác Ti phát ra Unlock(A) thì sẽ vẽ cung từ Ti đến Tj, i≠j  S khả tuần tự nếu G không có chu trình Kỹ thuật khóa S T1 T2 Lock(A) Read(A) A:=A-10 Write(A) Unlock(A) Lock(A) Read(A) Print(A) Read(A) Print(A) Unlock(A) B1 T1 B2 T1 B3 T2 T2 G G không có chu trình => S khả tuần tự theo thứ tự T1 thực hiện trước rồi tới T2 Kỹ thuật khóa S T1 T2 Lock(A)... đoạn T1 Lock(A) Read(A) Lock(B) Read(B) B:=B+A Write(B) Unlock(A) Unlock(B) T2 Lock(B) Read(B) Lock(A) Read(A) Unlock(B) A:=A+B Write(A) Unlock(A) Thỏa nghi thức khóa 2 giai đoạn T3 Lock(B) Read(B) B=B-50 Write(B) Unlock(B) Lock(A) Read(A) A=A+50 Write(A) Unlock(A) T4 Lock(A) Read(A) Unlock(A) Lock(B) Read(B) Unlock(B) Print(A+B) Không thỏa nghi thức khóa 2 giai đoạn Kỹ thuật khóa 2 giai đoạn T1 S Lock(A);Read(A,t) . mất 50 ??? t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Read(A) T 2 T 1 Read(A) A:=A -5 0 Write(A) Read(B) Print(A+B) t 7 Read(B) A=70 A=20 A+B=70 A=70, B =50 A=20 B =50 B:=B +50 Write(B) . xuất đồng thời  Mất dữ liệu đã cập nhật (lost updated)  Không thể đọc lại (unrepeatable read)  Bóng ma (phantom)  Đọc dữ liệu chưa chính xác (dirty read) Mất dữ liệu đã cập nhật (lost. Lock(A); Read(A,t) Lock(A); Read(A,s) Lock(B); Read(B,s) Lock(B); Read(B,t) A B 25 25 1 25 50 250 150 Kỹ thuật khóa  Kiểm tra tính khả tuần tự  Input : Lịch S được lập từ n giao tác