Bài giảng Hệ quản trị cơ sở dữ liệu - Chương 2: Giao tác và lịch giao tác - Nguyễn Trường Sơn

§  Ví  dụ  1:  S10  có  Con¦lict  Serializability  hay  không  ?   T2  T1   Read(A)  Read(B)   Write(A)  Write(B)   T3   Read(A)  Write(A)  Read(B)  Write(B)   T2  T1   Read(A)  Read(B)   Write(A)  Write(B)   T3   Read(A)  Write(A)   Read(B)  Write(B)   S10 S 46   Kiểm tra Conflict Serializability §  Ví  dụ  2:  S11  có  Con¦lict  Serializability  hay  không  ?   T2  T1   Read(A)  Read(B)   Write(A)   Write(B)   S11   T3   Read(A)  Write(A)   Read(B)   Write(B)   ¯  P(S11)  có  chu  trình   ¯  S11  không  conlict-­‐serializable   2 3 2 1 1 2 1 2 3 S11:  r2(A)  r1(B)  w2(A)  r2(B)  r3(A)  w1(B)  w3(A)  w2(B)     47   Bài tập Conflict-Serializability §  Cho các lịch S sau: 1.  S: w1(A)  r2(A)  r3(A)  w4  (A)  2.  S:  w3(A)  w2(C)  r1(A)  w1(B)  r1(C)  w2(A)  r4(A)  w4(D) 3.  S:  r1(A)  w2(A)  w1(A)  w3(A)   4.  S:  r2(B)  w2(A)  r1(A)  r3(A)  w1(B)  w2(B)  w3(B)  5.  S:  w1(X)  w2(Y)  w2(X)  w1(X)  w3(X)    6.  S:  r2(A)  r1(B)  w2(A)  r3(A)  w1(B)  r2(B)  w2(B)   7.  S: r2(A) r1(B) w2(A) r2(B) r3(A) w1(B) w3(A) w2(B) §  Vẽ  P(S)   §  S  có  con¦lict-­‐serializable  không?  Nếu  có  thì  S  tương  đương  với  lịch  tuần  tự  nào  ?   48   Bài tập 1 §  Cho  lịch  S: §  Vẽ  P(S)   §  S  có  con¦lict-­‐serializable  không?   T2  T1   Read(A)   Write(A)   S   T4   Read(A)   Write(A)   T3   S:  w1(A)  r2(A)  r3(A)  w4  (A)   49   Bài tập 2 §  Cho  lịch  S: §  Vẽ  P(S)   §  S  có  con¦lict-­‐serializable  không?   S:  w3(A)  w2(C)  r1(A)  w1(B)  r1(C)  w2(A)  r4(A)  w4(D)   T2  T1   Read(A)  Read(C)   Write(A)   Write(C)  S   T4   Read(A)   Write(A)   Write(D)   Write(B)   T3   50   Bài tập 3 §  Cho  lịch  S:   §  Vẽ  P(S)   §  S  có  con¦lict-­‐serializable  không?   T2  T1   Write(A)   S   Write(A)   T3  Read(A)   Write(A)   S:  r1(A)  w2(A)  w1(A)  w3(A)   51   Bài tập 4 §  Cho lịch S: §  Vẽ P(S) §  S có conflict-serializable không ?   S:  r2(B)  w2(A)  r1(A)  r3(A)  w1(B)  w2(B)  w3(B)   52   Bài tập 5 §  Cho lịch S: §  Vẽ đồ thị P(S) §  S có conflict serializable hay không ? S:  w1(X)  w2(Y)  w2(X)  w1(X)  w3(X)   S 53   View-Serializability §  Xét  lịch  S   T2 T1 Write(A) S Write(A) T3 Read(A) Write(A) 1 2 3 ¯  P(S) có chu trình ¯  S không conflict-serializable ¯  S khả tuần tự hay không ? 54   View-Serializability (tt) §  So  sánh  lịch  S  và  1  lịch  tuần  tự  S’   –  Giả sử trước khi lịch S thực hiện, có giao tác Tb thực hiện việc ghi A và sau khi S thực hiện có giao tác Tf thực hiện việc đọc A. –  Nhận xét lịch S và S’: •  Đều  có  T1  thực  hiện  read(A) từ giao tác Tb à Kết quả đọc luôn giống nhau   •  Đều có T3 thực hiện việc ghi cuối cùng lên A. T2, T3 không có lệnh đọc A à Dù S hay S’ được thực hiện thì kết quả đọc A của Tf luôn giống nhau à Kết  quả  của  S  và  S’  giống  nhau  à  S  vẫn  khả tuần tự   T2  T1   Write(A)  S   Write(A)   T3  Read(A)   Write(A)   Không  con…lict-­‐serializable   T2  T1   Write(A)   S’   Write(A)   T3  Read(A)   Write(A)   Serial   55   View-Serializability (tt) §  Khả tuần tự View (View-serializability): –  Một lịch S được gọi là khả tuần tự view nếu tồn tại một lịch tuần tự S’ được tạo từ các giao tác của S sao cho S và S’ đọc và ghi những giá trị giống nhau. –  Lịch S được gọi là khả tuần tự view khi và chỉ khi nó tương đương view (view-equivalent) với một lịch tuần tự S’ 56   View-Serializability (tt) §  Ví dụ: Cho lịch S và S’ như sau: S :  r2(B)  w2(A)  r1(A)  r3(A)  w1(B)  w2(B)  w3(B)  S’:  r2(B)  w2(A)  w2(B)  r1(A)  w1(B)  r3(A)  w3(B)     T2 T1 Read(B) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(B) Write(B) Write(B) T2 T1 Read(B) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(B) Write(B) Write(B) S khả tuần tự view 57   View-Serializability (tt) §  View-­‐equivalent:  S  và  S’  là  những  lịch  view-­‐equivalent  nếu  thỏa  các  điều  kiện  sau:  –  Nếu  trong  S  có  Ti  đọc  giá  trị  ban  đầu  của  A  thì  nó  cũng  đọc  giá  trị  ban  đầu  của  A  trong  S’.  –  Nếu  Ti  đọc  giá  trị  của  A  được  ghi  bởi  Tj  trong  S  thì  Ti  cũng  phải  đọc  giá  trị  của  A  được  ghi  bởi  Tj  trong  S’.  –  Với  mỗi  dvdl  A,  giao  tác  thực  hiện  lệnh  ghi  cuối  cùng  lên  A  (nếu  có)  trong  S  thì  giao  tác  đó  cũng  phải  thực  hiện  lệnh  ghi  cuối  cùng  lên  A  trong  S’.   §  Một  lịch  giao  tác  S  là  view-­‐serializable:  –  Nếu  S  là  view-­‐equivalent  với  một  Lịch giao tác  tuần  tự  S’  nào  đó   §  Nếu  S  là  con¦lict-­‐serializable  à  S  view-­‐serializable.   ß 58  Chứng minh (*) View  Serializability  (/)   Lịch  thao  tác   View-­‐Serializable   Con…lict-­‐   Serializable   59   Kiểm tra View Serializability §  Cho  1  Lịch giao tác  S   §  Thêm  1  giao  tác  cuối  Tf  vào  trong  S  sao  cho  Tf  thực  hiện  việc  đọc   hết  tất  cả  đơn  vị  dữ  liệu  ở  trong  S  –  S  =    w1(A)w2(A)    rf(A)   §  Thêm  1  giao  tác  đầu  tiên  Tb  vào  trong  S  sao  cho  Tb  thực  hiện  việc  ghi  các  giá  trị  ban  đầu  cho  tất  cả  đơn  vị  dữ  liệu  –  S  =  wb(A)  w1(A)w2(A)   60   Kiểm tra View-Serializability (tt) §  Vẽ  đồ  thị  phức  (PolyGraph)  cho  S,  ký  hiệu  G(S)  với    –  Đỉnh  là  các  giao  tác  Ti  (bao  gồm  cả  Tb  và  Tf)  –  Cung:  •  (1)  Nếu  giá  trị  mà  ri(X)  đọc  được  là  do  Tj  ghi  (ri(X)  có  gốc  là  Tj)  thì  vẽ  cung  đi  từ  Tj  đến  Ti       •  (2)  Với  mỗi  wj(X)    ri(X),  xét  wk(X)  khác  Tb  sao  cho  Tk  không  chèn  vào  giữa   Tj  và  Ti       i j X 61   Kiểm tra View-Serializability (tt) •  (2a)  Nếu  Tj  ≠  Tb  và  Ti  ≠  Tf  thì  vẽ  cung  Tk  →  Tj    và    Ti  →  Tk     Tj   Ti   Write(X)   Read(X)   Tk   Write(X)   Tj   Ti   Write(X)   Read(X)   Tk   Write(X)   i j k X X i j k X X X X Tk  có  thể  nằm  trước  Tj  hoặc  sau  Ti       62   Kiểm tra View-Serializability (tt) •  (2b)  Nếu  Tj  =  Tb  thì  vẽ  cung  Ti  →  Tk  •  (2c)  Nếu  Ti  =  Tf  thì  vẽ  cung  Tk  →  Tj         Tj = Tb Ti Write(X) Read(X) Tk Write(X) Tj Ti = Tf Write(X) Read(X) Tk Write(X) i j k X X i j k X X 63   Ví dụ T2 T1 Write(A) S Write(A) T3 Read(A) Write(A) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Tb Tf 1 2 3 b f Write(A) Read(A) A A 64   Ví dụ T2 T1 Write(A) S Write(A) T3 Read(A) Write(A) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Tb Tf 1 2 3 b f Write(A) Read(A) A A A A 65   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S Write(A) T3 Read(A) Write(A) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Tb Tf 1 2 3 b f Write(A) Read(A) A A A A A A ¯  G(S) không có chu trình ¯  S view-serializable theo thứ tự Tb, T1, T2, T3, Tf 66   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Tb Tf Read(A) 1 2 3 b f T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Read(A) A A A 67   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Tb Tf Read(A) 1 2 3 b f T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Read(A) A A A A A 68   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Tb Tf Read(A) 1 2 3 b f T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Read(A) A A A A A A A Chọn 1 trong 2 cung sao cho không có chu trình 69   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Tb Tf Read(A) 1 2 3 b f T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Read(A) A A A A A A A A A ¯  G(S)  có  chu  trình   70   Ví dụ (tt) T2 T1 Write(A) S’ Write(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Tb Tf Read(A) 1 2 3 b f T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(A) Write(A) Write(A) Read(A) A A A A A A A A ¯  G(S)   không   có   chu   trình   sau   khỉ   bỏ  cung     ¯  S  view-­‐serializable   71   Bài tập View-Serializability §  Cho  lịch  S:  1.  S:  r2(B)  w2(A)  r1(A)  r3(A)  w1(B)  w2(B)  w3(B)  2.  S:  w1(A)  r3(A)  r2(A)  w2(A)  r1(A)  w3(A)  3.  S:  r2(A)  r1(A)  w1(C)  r3(C)  w1(B)  r4(B)  w3(A)  r4(C)  w2(D)  r2(B)  w4(A)  w4(B)   4.  S:  w1(A)  r2(A)  w2(A)  r1(A)  5.  S:  r1(A)  r3(D)  w1(B)  r2(B)  w3(B)  r4(B)  w2(C)  r5(C)  w4(E)  r5(E)    w5(B)  6.  S:  w1(A)  r2(A)  w3(A)  r4(A)  w5(A)  r6(A)  7.  S:  r1(X)  r2(X)  w1(X)  w2(X)   §  Yêu  cầu:  –  Vẽ  G(S)  –  S  có  view-­‐serializable  hay  không  ?   72   TÓM TẮT CHƯƠNG 2 §  Một  số  tình  huống  về  tranh  chấp   §  Khái  niệm  giao  tác   §  Tính  chất  ACID  của  giao  tác   §  Lịch  thao  tác:  –  Lịch  tuần  tự  –  Lịch  đồng  thời  –  Lịch  Khả  tuần  tự  –  Lịch  khả  tuần  tự  xung  đột  (Con¦lict  Serializability)  –  Kiểm  tra  khả  tuần  tự  xung  đột  bằng  đồ  thị  trình  tự  (Prcedence  graph)    –  Lịch  khả  tuần  tự  view  (View  Serializability)  –  Kiểm  tra  khả  tuần  tự  view  bằng  đồ  thị  phức  (Poly  graph)   73   Bài tập T2 T1 Write(A) S Read(A) T3 Read(B) Write(B) Read(A) Write(B) Write(B) ¯  Vẽ G(S) ¯  S có view-serializable? 74   Bài tập (tt) ¯  Vẽ G(S) ¯  S có view-serializable? T2 T1 Read(A) S Write(C) T3 Read(A) Write(B) Read(C) Write(D) Write(A) T4 Read(B) Read(C) Read(B) Write(A) Write(B) 75   TÀI LIỆU THAM KHẢO §  [1]  Database  Management  Systems,  3rd  Edition,  Raghu  Ramakrishnan  and  Johannes  Gehrke   §  [2]  Fundamentals  of  Database  Systems,  4th  Edition,  Elmasri  Navathe     §  [3]  Database  System  Concepts,  4th  Edition,  Silberschatz−Korth−Sudarshan   §  [4]  Database  Systems  Implementation,  Hector  Garcia-­‐Molina,  D.  Ullman,  Jennifer  D.  Widom   §  [5]  Database  systems:  the  complete  book,  Hector  Garcia-­‐ Molina,  Jeffrey  D.  Ullman,  Jennifer  Widom,  Pearson  Prentice   Hall,  2009   76   TÀI LIỆU THAM KHẢO §  ­‐old.pdf   §  ­‐english/Ch17_CC-­‐95.pdf   §  ­‐mscs/how-­‐to-­‐check-­‐for-­‐view-­‐serializable-­‐and-­‐con¦lict-­‐serializable/   §  ­‐6up.pdf     §      77