以下关于事务调度的叙述中，错误的是（50)。

假设用A和B表示账号A和账号B的存款数量；A、B的初值为10 000和20 000。如果这两个事务串行执行，可以有两种调度方案。调度S1是先执行T₀后执行T₁，如下图（a）所示。运行结束时，A和B的最终值分别是6400和23 600。调度S2是先执行T₁后执行T₀，如下图（b）所示。运行结束时，A和B的最终值分别是6000和24 000。无论采用两种方案的任一种，A+B在两个事务执行结束时仍然是10 000+20 000。

事务的串行调度

从上面的例子可以看出，不论是先执行T₀后执行T₁，还是先执行T₁后执行T₀，只要是串行调度，执行的结果都是稳定的和正确的。对于N个事务，最多有N!种正确的串行调度。

可串行化的调度

多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与某一次序串行地执行它们时的结果相同，称这种调度策略是可串行化的调度（serializability schedule）。

可串行性是并发事务正确性的准则，按这个准则规定，一个给定的并发调度，当且仅当它是可串行化的才认为是正确调度。

两段锁协议

通过对数据加锁，可以限制其他事务对数据的访问，但这会降低事务的并发性。如何在保证事务的一致性的前提下尽可能地提高并发性，这需要封锁协议来解决。封锁协议是对数据加锁类型、加锁时间和释放锁时间的一些规则的描述。封锁协议主要有三级封锁协议，以及两段锁协议。

封锁协议

封锁协议有三个级别：一级封锁协议、二级封锁协议和三级封锁协议。具体描述如下：

（1）一级封锁协议：是事务T在修改数据A之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放X锁。一级封锁协议使得在一个事务修改数据期间，其他事务不能对该数据进行修改，只能等到该事务结束，解决了丢失修改的问题。

（2）二级封锁协议：是一级封锁协议加上事务T在读取数据A之前必须对其加上S锁，读完后即可释放S锁。二级封锁协议使得一个事务不能读取被其他事务修改中的数据。解决了读脏数据的问题。但是，如果事务T在读取数据A之后，其他事务再对A做完修改，事务T再读取A，还会产生不可重复读的错误。

（3）三级封锁协议：是一级封锁协议加上事务T在读取数据A之前必须对其加上S锁，直到事务结束才释放S锁。三级封锁协议使得一个事务读取数据期间，其他事务只能读取该数据而不能修改，解决了不可重复读的问题。

两段锁协议

两段锁协议（Two-phase locking Protocol）

两段锁协议是指对任何数据进行读写之前必须对该数据加锁；在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他封锁。

所谓“两段”锁的含义是：事务分为两个阶段。第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段；第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。

例如：如果事务T1和T₂的封锁序列如下，则T1遵守两段锁协议而T₂不遵守两段锁协议。

T1的封锁序列是：Slock A …Slock B…xlock C…Unlock B…Unlock A…Unlock C

T₂的封锁序列是：Slock A…Unlock A…Slock B…xlock C…Unlock C…Unlock B

为了确保事务并行执行的正确性，许多系统采用两段锁协议。同时系统设有死锁检测机制。发现死锁后按一定的算法解除死锁。

两段锁协议与可串行化

如果事务都遵循两段锁协议，那么它们的并发调度是可串行化的。两段锁是可串行化的充分条件，但不是必要条件。即如果事务不遵循两段锁协议，那么它们的并发调度可能是可串行化的，也可能是不可串行化的。

需要注意的是采用两段锁协议也有可能产生死锁，这是因为每个事务都不能及时解除被它封锁的数据，可能会导致多个事务互相都要求对方已封锁的数据不能继续运行。

活锁与死锁

所谓活锁，是指当事务T1封锁了数据R，事务T₂请求封锁数据R，于是T₂等待，当T1释放了R上的封锁后，系统首先批准了T₃请求，于是T₂仍等待，当T₃释放了R上的封锁后，又批准了T₄请求，依此类推，使得T₂可能永远等待的现象。

所谓死锁，是指两个以上的事务分别请求封锁对方已经封锁的数据，导致长期等待而无法继续运行下去的现象。

事务

概述

事务（Transaction）是一系列的数据库操作，是数据库应用程序的基本逻辑单位，即应用程序对数据库的操作都应该以事务的方式进行。

事务是一个操作序列，这些操作“要么都做，要么都不做”，是数据库环境中不可分割的逻辑工作单位。事务和程序是两个不同的概念，一般一个程序可包含多个事务。

事务通常由数据库操纵语言或其他高级语言（如SQL、CoBOL、C、C++、Java等）书写的用户程序来实现。一个事务由应用程序的一组操作序列组成，它以BEGIN TRANSACTION语句开始，以END TRANSACTION结束语句。

事务定义的语句如下：

（1）BEGIN TRANSACTION：事务开始。

（2）END TRANSACTION：事务结束。

（3）COMMIT：事务提交。该操作表示事务成功地结束，它将通知事务管理器该事务的所有更新操作现在可以被提交或永久地保留。

（4）ROLLBACK：事务回滚。该操作表示事务非成功地结束，它将通知事务管理器出故障了，数据库可能处于不一致状态，该事务的所有更新操作必须回滚或撤销。

典型的例子是银行转账业务。对“从账户A转入账户B金额x元”业务，站在顾客角度来看，转账是一次单独操作；而站在数据库系统的角度它至少是由两个操作组成的，第一步从账户A减去x元，第二步给账户B加上x元。下面是银行转账事务的伪代码：

SQL中事务的开始与结束

SQL标准规定当一条SQL语句被执行，就隐式地开始了一个事务，SQL中的Commit work和Rollback work语句之一会结束一个事务。

（1）Commit work：提交当前事务。这意味着将该事务所做的更新在数据库中永久保存。一旦事务被提交后，一个新的事务自动开始。

（2）Rollback work：回滚当前事务。这意味着将撤销该事务对数据库的更新。这样，数据库恢复到该事务执行第一条语句之前的状态。

需要注意的是，若事务已执行了Commit work，就不能用Rollback work来撤销。数据库系统能保证在发生诸如某条SQL语句错误、断电、系统崩溃的情况下，若事务还没有执行Commit work，则所造成的影响将被回滚。对断电、系统崩溃的情况，回滚是在系统重新启动时进行。

事务调度

串行调度

串行调度（serial schedule）是指多个事务依次串行执行，且只有当一个事务的所有操作都执行完后才执行另一个事务的所有操作。

银行转账举例

事务的串行调度

并发调度

并发调度（concurrent schedule）：利用分时的方法同时处理多个事务。

对于N个事务进行并发调度，情况会变得复杂得多，它的调度方案远大于N!个，而且并发调度的结果有可能是错误的。下图（a）调度S3是一个并发调度，其执行的结果与串行调度执行的结果相同，则称这个并发调度是正确的。下图（b）调度S4也是一个并发调度，但其导致A、B的最终结果为8000和24 000，A+B=8000+24 000≠30 000，这个结果是错误的。我们称此并行调度将产生不一致状态。

事务的并发调度

可恢复调度

若事务T_i提交失败，则应当撤销T_i的影响以保证其原子性。在允许并发执行的系统中，还必须确保依赖于T_i的任何事务T_j也中止。例如，T_j要读T_j写的数据，则称T_j依赖于T_i。

例如，下图所示的调度示例。假设系统允许T₁执行完read（A）后立即提交，则T₁就先于T₀提交。假设T₀在提交前发生故障，由于T₁依赖T₀（T₁要读T₀写的数据），为了保证事务的原子性必须中止T₁的提交。但本例允许T₁执行完read（A）后立即提交，导致T₀发生故障后不能正确恢复的情景。

不可恢复的调度举例

可恢复调度（recoverable schedule）应满足：当事务T_j要读事务T_i写的数据时，事务T_i必须要先于事务T_j提交。

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