并发操作引发的问题以及封锁协议

并发操作可能破坏事务的隔离性，带来的数据不一致性包括三类：

1）丢失修改    2）不可重复读    3）读“脏”数据

锁是网络数据库中的一个非常重要的概念，当多个用户同时对数据库并发操作时，会带来数据不一致的问题，所以，锁主要用于多用户环境下保证数据库完整性和一致性。

数据库锁出现的目的：处理并发问题

从数据库系统角度，基本的锁类型有两种:排它锁(Exclusive Lock)和共享锁(Shared  Lock).

排它锁（X锁），也称为写锁，表示对数据进行写操作。

当事务T对数据A加上X锁时,只允许事务T读取和修改数据A

共享锁（S锁），也称为读锁，用于所有的只读数据操作。

当事务T对数据A加上S锁时,其他事务只能再对数据A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。

若事务T对数据对象A加了S锁,则T就可以对A进行读取,但不能进行更新（读锁）,在T释放A上的S锁以前,其他事务可以再对A加S锁,但不能加X锁,从而可以读取A,但不能更新A。

封锁协议：在运用X锁和S锁对数据对象加锁时，还需要约定一些规则 ，例如何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。称这些规则为封锁协议（Locking Protocol）。对封锁方式规定不同的规则，就形成了各种不同的封锁协议。

1）一级封锁协议

一级封锁协议是：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。

一级封锁协议可以防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的。使用一级封锁协议可以解决丢失修改问题。

在一级封锁协议中，如果仅仅是读数据不对其进行修改，是不需要加锁的，它不能保证可重复读和不读“脏”数据。

2）二级封锁协议

二级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后方可释放S锁。

二级封锁协议除防止了丢失修改，还可以进一步防止读“脏”数据。但在二级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S锁，所以它不能保证可重复读。

3）三级封锁协议 

三级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。

三级封锁协议除防止了丢失修改和不读“脏”数据外，还进一步防止了不可重复读。