12. Какой график транзакций называется сериализуемым?

График запроса транзакции называется верным (сериализуемым), если он эквивалентен какому-либо последовательному запросу.

13. Назовите способы разрешения конкуренций между транзакциями.

Существуют два способа разрешить конкуренции между транзакциями.

1.    «Притормаживать» некоторые транзакции (таким образом обеспечить, чтобы конкурирующие транзакции выполнялись в разное время).

2.    Предоставить конкурирующим транзакциям «разные» экземпляры данных

1-ый реализуется путём использования блокировок

2-ой реализуется путём использования данных из журнала транзакций.

14. Проблемы блокировок транзакций?

    База данных может быть разбита на элементы, то есть на части, которые можно блокировать. Блокируя некоторый элемент, транзакция может препятствовать доступу других транзакций к этому элементу до тех пор, пока они не разблокируют его.        Природа и размер элементов являются спорными вопросами. Можно видеть большие элементы, подобные отношениям, или малые, такие как отдельные кортежи и даже компоненты кортежей. Выбор больших элементов сокращает накладные расходы системы по поддержанию блокировок, тогда как выбор малых элементов даёт возможность параллельного исполнения многих транзакций. Если типичная транзакция читает или модифицирует один кортеж, который она находит с помощью индекса, то целесообразно трактовать кортежи как элементы. Если же типичная транзакция производит соединение двух или более отношений и тем самым требует доступа ко всем кортежам этих отношений, уместно в качестве элементов выбрать отношения.     Рассмотрим теперь программу, которая при взаимодействии с базой данных не только читает, но и записывает её элементы, но и блокирует и разблокирует их. Условимся, что элемент должен быть блокирован до начала чтения или записи и что операция блокировки действует как примитив синхронизации. Это означает, что если транзакция пытается блокировать уже блокированный элемент, ей приходится ждать, пока блокировка не будет снята по команде разблокирования, которая выполняется транзакцией, устанавливающей блокировку.     Каждая программа, в конце концов, должна разблокировать любой элемент, который она блокировала. Расписание элементарных шагов двух или более транзакций, такое, что выполняются указанные выше правила, касающиеся блокировок, называются легальным.  Пример 3.2. Программу Р из примера 3.1 можно было бы записать с блокировками следующим образом:

P: LOCK A; READ A; A:=A+1; WRITE A; UNLOCK A;

Пусть Т1 и Т2 - две исполнимых программы Р. При выполнении Т1 произойдёт блокировка. Если Т2 начинается до завершения Т1, то система заставит её ждать            A:=A+1                                   Т1 |----------------------|  

Т2  - - - - - - - - |--------------------|  Совместным результатом окажется увеличение А на 2.

15. Назовите способы предотвращения «тупиков».

1).    Потребовать, чтобы каждая транзакция единовременно запрашивала все нужные ей блокировки. В нашем примере система предоставила бы блокировку как А, так и В для транзакции Т1, если бы она запросила блокировку первой. После завершения Т1 обе эти блокировки могли бы быть установлены для Т2, то есть Т2 должна ждать. 2).    Ввести произвольное линейное упорядочивание элементов и потребовать, чтобы все транзакции запрашивали блокировки в этом порядке.

Пусть в нашем примере А предшествует В, тогда затребовав блокировку А перед В, Т2 обнаруживает, что А уже заблокирована Т1. Элемент В не был ещё заблокирован для Т2. поэтому для Т1 доступна блокировка В, когда она будет запрашиваться. При завершении Т1 блокировки на А и В снимаются и Т2 может продолжаться. 3).    Ничего не предпринимать для их предотвращения, а периодически проверять запросы на блокировки и выявлять, не возникло ли тупиковой ситуации. Облегчает предотвращение такой проверки алгоритм построения графа, вершины которого представляют транзакции, а дуга T1->Т2 означает, что транзакция Т2 ожидает выполнения её запроса на блокировку элемента, заблокированного в данный момент транзакцией Т2. каждый цикл указывает тупик. Если же циклов нет, не существует и тупиков. В случае обнаружения тупика следует произвести рестарт хотя бы для одной из попавших в него транзакций и её воздействие на БД должно быть аннулировано.