一.问题的提出
在数据库工程师的考试中,对事务的并发操作多次考到,且占有很高的分值。这部分知识学习不难,但考试得分不高,纠其原因是不太理解。在设计并发控制机制时,必须保证由该机制产生的调度是可串行化的。在此我们只讨论冲突可串行化的判定。
二. 冲突可串行化的判定
判定方法分为两个步骤:
- 步骤1:产生调度的优先图;
- 步骤2:采用一个合适的算法(如基于深度优先或广度优先的环检测算法,这是《图论》课程中的内容)检查优先图中是否有有向环。如果有,则该调度就不是冲突可串行化的,否则就是冲突可串行化的。
设S是一个调度,由S构造一个有向图,称为优先图。该图由两部分G=(V,E)组成,其中V是顶点集,E是边集。顶点集由所有参与调度的事务组成。边集由满足下列三个条件之一的边Ti→Tj组成:
- Ti的write(Q)在Tj的read(Q)之前执行;
- Ti的read(Q)在Tj的write(Q)之前执行;
- Ti的write(Q)在Tj的write(Q)之前执行;如果有向图中存在边Ti→Tj,则在任何与S等价的串行调度S'中,Ti都必须出现在Tj之前,即如下所示:<…, Ti,…, Tj,…>。
注意,在画优先图时,不管有多少对冲突的指令使得存在有向边Ti→Tj,在优先图中只画一条从Ti到Tj的边,而不是多条。
1、示例1:
调度1如图1所示:
图1:并发调度1
它的优先图构造如下:
图2:并发调度1的优先图
因此调度1等价于串行调度。
2、示例2
调度2如图3所示:
图3:调度2
它的优先图构造如下:
图4:调度2的优先图
因此调度2等价于串行调度。
3、示例3
并发调度3如图5所示:
图5:调度3
它的优先图构造如下:
图6:调度3的优先图
因为存在有向环,所以调度3不是冲突可串行化的。
4、示例4
假设并发调度4的优先图如图7所示,由于图中不存在有向环,因此它是冲突可串行化的。根据图可以确定在串行调度中Ti排在最前,Tm排在最后。因此调度4等价于串行调度:或。
图7:调度4的优先图