DBMS多重粒度

本节将从理解粒度的含义开始学习。
粒度： 它是允许锁定的数据项的大小。

多粒度

• 它可以定义为将数据库分层分解为可以锁定的块。
• 多粒度协议增强了并发性并减少了锁定开销。
• 它保留了锁定内容和锁定方式的轨迹。
• 可以轻松决定锁定数据项还是解锁数据项。这种类型的层次结构可以图形方式表示为树。

示例： 考虑一个具有四级节点的树。

• 第一级或更高级别显示整个数据库。
• 第二级表示类型区域的节点。 更高级别的数据库恰好包含这些区域。
• 该区域由子节点组成，称为文件。 没有文件可以存在于多个区域中。
• 最后，每个文件都包含称为记录的子节点。 该文件恰好具有作为其子节点的记录。 没有记录代表多个文件。

• 因此，从顶层开始的树的级别如下：

  • 数据库
  • 区域
  • 文件
  • 记录

在此示例中，最高级别显示整个数据库。以下级别是文件，记录和字段。
有三种额外的锁定模式，具有多种粒度：

意图模式锁定

意图共享(IS) ：它包含树的较低级别的显式锁定，但仅包含共享锁。
意图独占(IX) ：它含有在与排他或共享锁较低水平显式锁定。
共享和意向独占(SIX) ：在此锁定中，节点以共享模式锁定，并且某个节点由同一事务锁定在独占模式。
兼容性矩阵与意图锁定模式 ：下表描述了这些锁定模式的兼容性矩阵：

它使用意图锁定模式来确保可串行化。它要求如果事务试图锁定节点，那么该节点必须遵循以下协议：

• 事务T1应遵循锁兼容性矩阵。
• 事务T1首先锁定树的根，它可以在任何模式下锁定它。
• 如果T1当前将节点的父节点锁定在IX或IS模式中，则事务T1将仅以S或IS模式锁定节点。
• 如果T1当前将节点的父节点锁定在IX或SIX模式中，则事务T1将仅以X，SIX或IX模式锁定节点。
• 如果T1之前没有解锁任何节点，则事务T1可以锁定节点。
• 如果T1当前没有节点锁定的子节点，则事务T1将解锁节点。

注意 ，在多粒度中，锁是以自上而下的顺序获取的，并且锁必须以自下而上的顺序释放。

• 如果事务T1在文件Fa中读取记录Ra9，则事务T1需要在IX模式下锁定数据库，区域A1和文件Fa。 最后，它需要在S模式下锁定Ra2。
• 如果事务T2修改文件Fa中的记录Ra9，那么它可以在IX模式下锁定数据库，区域A1和文件Fa之后执行此操作。 最后，它需要在X模式下锁定Ra9。
• 如果事务T3读取文件Fa中的所有记录，则事务T3需要锁定数据库，并且区域A需要在IS模式下。 - 最后，它需要在S模式下锁定Fa。
• 如果事务T4读取整个数据库，则T4需要以S模式锁定数据库。