Пессимистический подход

Наиболее известными пессимистическими протоколами для баз данных в системах реального времени являются модификации «двухфазового протокола блокирования» (2PL). Рассмотрим вкратце некоторые из них:

1. 2PL-HP (High Priority)

Основная идея этого протокола [79] – разрешать все конфликты в пользу транзакций с большим приоритетом. Когда транзакция Т запрашивает блокировку на какой-то элемент данных d, возможно три варианта ситуаций:

• если d свободен, то Т получает на него блокировку;

• если d заблокирован, то если Т хочет получить блокировку на d, которая не конфликтует с уже существующими блокировками d других транзакций, то она ее получает, только если приоритет Т выше, чем у всех транзакций, стоящих в очереди на блокировки на d; если Т имеет приоритет выше, чем у всех держателей блокировок на d, то все они должны быть оборваны и Т получает блокировку;

• иначе Т становится в очередь на эту блокировку.

Заметим, что такой протокол гарантирует отсутствие тупиков.

2. 2PL-WP (Wait Promote)

Эта модификация 2PL основана на идее наследования приоритета [79]. Когда транзакция Т с большим приоритетом запрашивает блокировку на какой-то ресурс d, который в данный момент заблокирован другой транзакцией с меньшим приоритетом, то Т встает в очередь (как в 2PL). Однако транзакции, удерживающей блокировку на d, повышают приоритет до уровня приоритета Т. В результате эта транзакция может быть выполнена быстрее (поскольку ей меньше придется простаивать дожидаясь других ресурсов) и, следовательно, приближается момент получения блокировки на d транзакцией Т.

Однако при применении этого метода (из-за рекурсивного повышения приоритетов) легко может возникнуть ситуация, когда большинство или даже все транзакции имеют одинаковый приоритет. В таком случае поведение этого протокола будет мало отличаться от поведения классического 2PL.

Пример работы этих двух протоколов изображен на рисунке 4.9.2.

Рисунок 4.9.2 – Пессимистические протоколы 2PL-HP, 2PL-WP