Fundamental and Application of
Database
? o?¨$
? o?¨$
???
???
? e/
?D1???ù??
? e/
?D1???ù??
? ￥t
? ￥t
i? e?
i? e?
? i? e?à
?i? e?à
?
? 1??? V1???1??? V1???
?
l V1???
l V1???
?
íi? e?ZE
íi? e?ZE
i? e?à
?
i? e?à
?
Y 3?Z
T
Y 3?Z
T
(1)
Y 1?3?
?
??
H YoμB?
Y ?
e
Y
A?????
Y 2
?[aZ ?
A?????
Y 2
?[aZ ?
?
? ? ? s ?¨"d'÷?è
? o
Z'÷￥+?
Z'÷￥+?
i? e?
?
i? e?
?
(2)?-i?Z
T
?-i?Z
T
interleaved concurrency
?
Y ￥i?3?
^?ti?
Y ￥i??T
Y ￥i?3?
^?ti?
Y ￥i??T
}
@?-?
}
@?-?
?
^?) ?"d?￥i?Z
T ?h
)
^?) ?"d?￥i?Z
T ?h
)
?￥ b=
HW4ú"d￥r
q
?￥ b=
HW4ú"d￥r
q
i? e?
?
i? e?
?
(3)]
Hi?Z
T
]
Hi?Z
T
simultaneous concurrency
? ) ?"d?
??) ? V[?B? ) ?"d?
??) ? V[?B?
Y ?) ? V[]
H? ?
Y
Y ?) ? V[]
H? ?
Y
LC ?
Y ??￥i??
LC ?
Y ??￥i??
? K ?X￥i?Z
T?
s???qìaK ?X￥i?Z
T?
s???qìa
? ÷ˉ￥÷ˉ￥ i?Z
T?i?Z
T?
Y i?3?{ ?￥ù5
Y i?3?{ ?￥ù5
? V ??i |?i%?? ?￥
? ?ê V ??i |?i%?? ?￥
? ?ê
Y ￥? ???
? o￥Bá?
Y ￥? ???
? o￥Bá?
? DBMSA?4i? e??A?4i? e??
? i? e??
^?
B?i? e??
^?
B? DBMS? ?￥
×1S?-B
×1S?-B
i? e?à
?
i? e?à
?
? i? e??￥ ?
i? e??￥ ?
? i??Té?? ??i??Té?? ??
? ￡
Y ￥? ?? ￡
Y ￥? ??
? ￡
? o￥Bá? ￡
? o￥Bá?
T1￥??$
￥??$
T2-?
-?
A=16
A oA-3
í
A=13
? A=16
?
è A oA-1
í
A=15
é
Y T
2
Y T
1
? ?Bá
L è fè D"d
i??T{ ?￥
? ?Bá?
i??T{ ?￥
? ?Bá?
? é
>??
lost update
? ? V×ˉ
? V×ˉ
non-repeatable read
? “## ”
?
?
dirty read
? ?
Y Vi?3?B?
Y H ?
H
6 ?
Y Vi?3?B?
Y H ?
H
6
B? V
B? V
CPU
? V9F"d￥
? V9F"d￥
“}s
}s
”——ó
ó
?
HW =3?￥
Y
?9FM?H ?D
?
HW =3?￥
Y
?9FM?H ?D
CPU ?¨
q
4ú b=
HW?
b
? "d? V ??"ò?ò"￥
Y Bt? Bt"d? V ??"ò?ò"￥
Y Bt? Bt
?é ?1?3?
Y V ?¤??
ò -
?￥é
Y
?é ?1?3?
Y V ?¤??
ò -
?￥é
Y
??
??
1 4[??￥ü
H b ?Tò
Y
^?
4[??￥ü
H b ?Tò
Y
^?
DB￥?
￥?
]?sé??T
Y i?3??÷z b
]?sé??T
Y i?3??÷z b
? h
h
“ ü (Y?
HW ü (Y?
HW ”——B?
Y V 7
S???
?3B?
Y V 7
S???
?3
￥ ü (
HW
￥ ü (
HW
? DB?i?3?'é
D?i?3?'é
D OS?
P¨ ???￥?B?
P¨ ???￥?B
" b
4.3.1 i??￥ V1??
i??￥ V1??
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
? 9
?"di?
Y ?i??T￥?
^￥9
?"di?
Y ?i??T￥?
^￥
?￥7?]￥? V ??á
3?]￥2
?￥7?]￥? V ??á
3?]￥2
T b
? |
?μ
Y 1? ?￥?|
{B?
^? ?￥|
?μ
Y 1? ?￥?|
{B?
^? ?￥
?|
{ b
?|
{ b
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
? ? O?? 2TD? BQ?1?13? O?? 2TD? BQ?1?13
?
?
ì
H￥2TM]
?
?
ì
H￥2TM]
?
??
Y A?￥
? o
?DB?1?
??
Y A?￥
? o
?DB?1?
?M] b
??i??|
{?1 V1??
??i??|
{?1 V1??
Serializable ￥? b
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
? V1??
^i?
Y ? ??￥·B5 V1??
^i?
Y ? ??￥·B5
è C μ
?
Y sYc/
?T
è C μ
?
Y sYc/
?T
Y 1 B A=B+1 í A
Y 2 A B=A+1 í B
L
!
L
!
A￥′1 2 B￥′1 2 b
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
I
1"￥i??T?
^? ?￥
?
? ?
?
Y ￥?]?|
{?
?
Y ￥?]?|
{
? 1?3?
?1??|
{1??|
{ 1
?1??|
{1??|
{ 2
? ?p3??p3?
? ? V1??￥?? V1??￥?
? V1??￥? V1??￥?
(a) 1??|
{? ?￥?
1??|
{? ?￥?
Slock B
Y=B=2
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A(=3)
Unlock A
Slock A
X=A=3
Unlock A
Xlock B
B=X+1
í B(=4)
Unlock B
T
1
T
2
(b) 1??|
{? ?￥?
1??|
{? ?￥?
Slock B
Y=B=3
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A(=4)
Unlock A
SlockA
X=A=2
Unlock A
Xlock B
B=X+1
í B(=3)
Unlock B
T
1
T
2
(c) ? V1??￥?
? V1??￥?
Slock B
Y=B=2
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A(=3)
Unlock A
Slock A
X=A=2
Unlock A
Xlock B
B=X+1
í B(=3)
Unlock B
T
1
T
2
(c) ? V1??￥?
? V1??￥?
(?
?
)
? ?? 3?2TD?? 3?2TD (a) a(b)￥2T??]￥2T??]
?[
^p￥? b
?[
^p￥? b
(d) V1??￥?
V1??￥?
Slock B
Y=B=2
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A(=3)
Unlock A
Slock A
??
??
??
X=A=3
Unlock A
Xlock B
B=X+1
í B(=4)
Unlock B
T
1
T
2
(d) V1??￥?
?
V1??￥?
?
? ?? 3?2TD1??
?? 3?2TD1??
a ￥3?￥3?
2TM]
?[
^? ?￥? b
2TM]
?[
^? ?￥? b
l?T
l?T
? ?]
Y ]B
? ￥?T?]
Y ]B
? ￥?T
1 R1
X W2
X
2 W1
X R2
X
3 W1
X W2
X
4 W2
X W1
X
i??￥ V1??
i??￥ V1??
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
B a
I
1"￥i??T?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
= a ?? ￡i??T￥?
^? ?￥
? 1
￡i??T￥? ??1
￡i??T￥? ?? DBMS￥i? e￥i? e
??A?4B?￥
m
? ￡?
^ V1
??A?4B?￥
m
? ￡?
^ V1
??￥ b
? V ?
?
? B
Y 3?
Hì?
e
Y V ?
?
? B
Y 3?
Hì?
e
Y
3?￥?|
{B?
^ V1??￥??9
3?￥?|
{B?
^ V1??￥??9
^Ke?￥?|
{???ZE
L=
^?
^Ke?￥?|
{???ZE
L=
^?
V?￥y1
?
P¨?? ? s Z
? o'
V?￥y1
?
P¨?? ? s Z
? o'
÷ b
4.3.3
í
í
B a
I
1
^
í
= a'
í ??
= a'
í ??
? a'
í￥M ? ?
? a'
í￥M ? ?
B a
I
1
^
í
B a
I
1
^
í
?
íü
^
Y
íü
^
Y T ?
? `
è ?V a ?
? `
è ?V a
:
c??T- -5_"d? h p
:
c??T- -5_"d? h p
F
í
F
í
? F
ía
Y F
ía
Y Tü?
? `μ
B?￥ eü?
? `μ
B?￥ e
?
Y
?
Y
T
db
?￥
í- -
?￥
Y ?
db
?￥
í- -
?￥
Y ?
?÷?N
? ` b
?÷?N
? ` b
?
í
^
LCi? e?￥B?dè×1￥/
?
í
^
LCi? e?￥B?dè×1￥/
?
= a'
í ??
= a'
í ??
? DBMSYè4
? ??￥
í bB?
Y Yè4
? ??￥
í bB?
Y
?
? `F
ía?è?μ
I
1"￥ e?
?
? `F
ía?è?μ
I
1"￥ e?
^?
í￥ ?? %?￥ b
^?
í￥ ?? %?￥ b
? '
í ??'
í ??
? ?
?
í
?
?
í
eXclusive lock e:1 X
í
? Z
í
Share lock e:1 S
í
?
?
í
?
?
í
? ?
?
í??1
í ?
?
í??1
í
? ?
Y ?
Y T
? `
? ` AF
F
X
í5o
? T |???
|???
A
? ??
Y ?? ?
? ??
Y ?? ?
AF ?? ??￥
í°?
F ?? ??￥
í°?
T
db A
￥
í
￥
í
Z
í
Z
í
? Z
í??1
í Z
í??1
í
? ?
Y ?
Y T
? `
? ` AF
F
S
í5
?
í5
?
Y o ? AF
F
S
í7? ?F
í7? ?F
X
í
°?
°?
T
db A
￥
￥
S
í
í
? a
í￥M ? ?
? a
í￥M ? ?
Y=YesM ?￥ h p
N=No?M ?￥ h p
T
1
T
2
X S -
X
N
N
Y
S N Y Y
- Y Y Y
í ì
í ì
B a
I
1
^
í ì
B a
I
1
^
í ì
= aê4
í ì￥e5
= aê4
í ì￥e5
= aê4
í ì￥e5
= aê4
í ì￥e5
?
í￥ ì
í￥ ì
vl
? "d$
í￥`
"d$
í￥`
? i?
i?
lú
? "d 7g lv
? ê4
í ì ê4
í ì
I
n
í?i?
?y
í
I
n
í?i?
?y
í
"d 7gDi?é? ??
"d 7gDi?é? ??
ê4
í ì￥e5
?
ê4
í ì￥e5
?
? 31) ? ?1"￥v
íF￥¨?
Y [31) ? ?1"￥v
íF￥¨?
Y [
? o1
í?ê
? o1
í?ê
? 31) ?v
íF￥¨?
Y [1"1
í31) ?v
íF￥¨?
Y [1"1
í
?í
?í
? o) ?
íF￥¨?
Y [íF1
í?o) ?
íF￥¨?
Y [íF1
í?
ê
ê
íxp
íxp
? ¨ ¨ X
í?
í? S
í
? `F
í
H31?
í
? `F
í
H31?
?Bt?5
íxp
Locking
Protocol
? ?
H
# h?
H
# h X
í
í S
í
í
? ?
í
HW a?
H
db?
í
HW a?
H
db
? ?]￥
íxp ?]￥
íxp ?]￥?
?]￥?
1i??
T￥? ??4B?￥ ￡
T￥? ??4B?￥ ￡
?? ￡i??T￥?
^? ?￥
?
?? ￡i??T￥?
^? ?￥
?
? ￡i??T?? ??￥ZE
￡i??T?? ??￥ZE
?
íZE
íZE
í
í
Two-Phase
Locking e?
e?
2PL xp
?
HSZE
HSZE
? á4ZE á4ZE
íxp
íxp
?
íxp￥ = ?
íxp￥ = ?
1. ??
? é? a?T- -
??
? é? a?T- -
Y
n51¤?
? ￥
í
Y
n51¤?
? ￥
í
2.
dbB?
í-a
Y ? ¤
dbB?
í-a
Y ? ¤
??
e
í b
??
e
í b
íxp
?
íxp
?
? “
”
í￥cl
í￥cl
?
Y s1
?¨
Y s1
?¨
? ?B¨
^¤
í9?1 ?Z¨
?B¨
^¤
í9?1 ?Z¨
? ?=¨
^
db
í9?1
l
ê¨
b?=¨
^
db
í9?1
l
ê¨
b
íxp
?
íxp
?
è
Y 1￥
í?
￥
í?
Slock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock B ... Unlock A ...
Unlock C
Y 2￥
í?
￥
í?
Slock A ... Unlock A ... Slock B ... Xlock C ... Unlock C ...
Unlock B
Y 1N
o
íxp7
Y
N
o
íxp7
Y
2?N
o
xp b
?N
o
xp b
íxp
?
íxp
?
? i?3?￥
?μ
Y (N
o
íxp5?i?3?￥
?μ
Y (N
o
íxp5?
t
Y ￥
?μi??|
{?
^ V1??￥ b
t
Y ￥
?μi??|
{?
^ V1??￥ b
?μN
o
íxp￥
Y i?3?￥2T
?μN
o
íxp￥
Y i?3?￥2T
B?
^? ?￥
B?
^? ?￥
?
Y N
o
íxp
^ V1???￥
Y N
o
íxp
^ V1???￥ sH sH
q
q
7?
^A1Hq
7?
^A1Hq
? V1??￥???B?
?μ
Y ?A??? V1??￥???B?
?μ
Y ?A???
íxp b
íxp
?
íxp
?
T
1
Slock B
B=2
Y=B
Xlock A
A=Y+1
í A=3
Unlock
B
Unlock
A
T
2
Slock A
??
??
??
??
??
Slock A
A=3
Y=A
Xlock B
B=Y+1
í B=4
Unlock B
Unlock A
T
1
Slock B
B=2
Y=B
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A=3
Unlock A
T
2
Slock A
??
??
??
??
Slock A
A=3
X=A
Unlock A
Xlock B
B=X+1
í B=4
Unlock B
(a) N
o
íxp
(b) ?N
o
íxp
T
1
Slock B
B=2
Y=B
Unlock B
Xlock A
A=Y+1
í A=3
Unlock A
T
2
Slock A
A=2
X=A
Unlock A
Xlock B
??
Xlock B
B=X+1
í B=3
Unlock B
(c) ?N
o
íxp
íxp
?
íxp
?
?
íxpD]?
μ
í￥BQ
íE
íxpD]?
μ
í￥BQ
íE
? BQ
íE1 p
??
Y A?BQ|
?μ1BQ
íE1 p
??
Y A?BQ|
?μ1
P¨￥
? ??F
í?5ü? ???3
P¨￥
? ??F
í?5ü? ???3
?yNBQ
íEN
o
íxp
?yNBQ
íEN
o
íxp
? ?
^
íxpi?1 p
Y A?BQ|
??
^
íxpi?1 p
Y A?BQ|
?
μ1
P¨￥
? ??F
íyNN
o
í
μ1
P¨￥
? ??F
íyNN
o
í
xp￥
Y V ??
3
μ
í
xp￥
Y V ??
3
μ
í
íxp
?
íxp
?
N
o
íxp￥
Y ?
3
μ
í
N
o
íxp￥
Y ?
3
μ
í
T
1
Slock B
B=2
Xlock A
??
??
T
2
Slock A
A=2
Xlock A
??
íxp
?
íxp
?
?
íxpD ?)
íxp
íxpD ?)
íxp
?
??] "￥￥xp
??] "￥￥xp
?
íxp
íxp
? ￡i??￥? ?? ￡i??￥? ??
? ?)
íxp ?)
íxp
? ?]?
￡
? Bá? ?]?
￡
? Bá?
? N
o? ?)
íxpA ?N
o
xpN
o? ?)
íxpA ?N
o
xp
μ
íù5
μ
íù5
?
í/
? V[μr13 %i??T￥B
í/
? V[μr13 %i??T￥B
á?ù5?9{ ?Bt?￥ù5
á?ù5?9{ ?Bt?￥ù5
?
μ
í
μ
í
?
í
í
3 %
μ
í￥ZE
3 %
μ
í￥ZE
?ZE
?ZE
1. ?]
μ
í
2.
μ
í￥?D3"
μ
í￥?D3"
4.4 ????? ??
????? ??
? 4.4.1??????
? y
? (? (?
