Assunto: Transações concorrentes, Disciplina: Banco de dados II, profa. Cristina Paludo Max W. Ourique Ranieri R. Tremea

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1 Assunto: Transações concorrentes, Disciplina: Banco de dados II, profa. Cristina Paludo Max W. Ourique “mwillian@urisan.tche.br” Ranieri R. Tremea “ranieri@urisan.tche.br” Deadlocks e Manipulação de Impasses

2 Introdução – implementação de bloqueios A técnica de bloqueios permite que transações possam ser executadas concorrentemente sem condenar a consistência do BD. A técnica de bloqueios permite que transações possam ser executadas concorrentemente sem condenar a consistência do BD. Uma transação só pode alterar um item de dado após o seu pedido de bloqueio ser concedido pelo gerenciador de bloqueios. Este, pode ser implementado como um processo separado que mantém uma estrutura de dados chamada de tabela de bloqueios. Uma transação só pode alterar um item de dado após o seu pedido de bloqueio ser concedido pelo gerenciador de bloqueios. Este, pode ser implementado como um processo separado que mantém uma estrutura de dados chamada de tabela de bloqueios.

3 Implicações do processamento de transações concorrentes Através da técnica de bloqueio de duas fases 2PL, há uma garantia de que os escalonamentos sejam serializáveis, no entanto, não previne, por si só, a ocorrência de impasses e deadlocks. Através da técnica de bloqueio de duas fases 2PL, há uma garantia de que os escalonamentos sejam serializáveis, no entanto, não previne, por si só, a ocorrência de impasses e deadlocks. Em 2PL, todos os pedidos de bloqueio antecedem os pedidos de desbloqueio pelas transações. Em 2PL, todos os pedidos de bloqueio antecedem os pedidos de desbloqueio pelas transações. Desta forma, quando um bloqueio é negado, a transação fica esperando que o item de dado seja desbloqueado por outra transação, mas se isto não acontecer por qualquer motivo, tem-se um deadlock. Desta forma, quando um bloqueio é negado, a transação fica esperando que o item de dado seja desbloqueado por outra transação, mas se isto não acontecer por qualquer motivo, tem-se um deadlock.

4 A ocorrência do fato deadlock Em outras palavras, o sistema está em deadlock se existe um conjunto de transações tal que cada transação no conjunto está esperando por outra transação no conjunto. Em outras palavras, o sistema está em deadlock se existe um conjunto de transações tal que cada transação no conjunto está esperando por outra transação no conjunto. Protocolos de prevenção de deadlock garantem que o sistema nunca entrará em um estado de deadlock, algumas estratégias de prevenção são: Protocolos de prevenção de deadlock garantem que o sistema nunca entrará em um estado de deadlock, algumas estratégias de prevenção são:

5 Algumas estratégias de prevenção de deadlock Exigir que cada transação bloqueie todos os seus itens de dados antes de iniciar a execução. Exigir que cada transação bloqueie todos os seus itens de dados antes de iniciar a execução. Impor ordenação parcial de todos os itens de dados e exigir que uma transação possa bloquear itens de dados somente na ordem especificada pela ordem parcial (protocolo baseado em grafos). Bancos de dados fazem uso de técnicas de detecção de deadlocks e executam rollback para prevenir a consumação do problema. Exemplo: tabelas InnoDB no MySQL. Bancos de dados fazem uso de técnicas de detecção de deadlocks e executam rollback para prevenir a consumação do problema. Exemplo: tabelas InnoDB no MySQL.

6 Fatores que induzem a ocorrência de deadlocks Transações excessivamente longas; Transações excessivamente longas; Níveis de isolamento restritivos; Níveis de isolamento restritivos; Bases de dados não normalizadas; Bases de dados não normalizadas; Ausência ou excesso de índices; Ausência ou excesso de índices; Manipulação de dados por critérios diferentes; Manipulação de dados por critérios diferentes; etc... etc...

7 Implementação de Bloqueios Um Gerenciador de Bloqueios pode ser implementado como um processo separado, ao qual as transações enviam pedidos de bloqueios e desbloqueios. O gerenciador de bloqueios responde a um pedido de bloqueio enviando uma mensagem de concessão de bloqueio (ou uma mensagem pedindo à transação para executar rollback, em caso de um deadlock) A transação solicitante espera até que o seu pedido seja respondido. O gerenciador de bloqueios mantém uma estrutura de dados chamada tabela de bloqueios para registrar os bloqueios concecidos e os pedidos pendentes. A tabela de bloqueios normalmente é implementada como uma tabela hash em memória, indexada pelo nome do item de dados que está sendo bloqueado.

8 Manuseio de Deadlock O sistema está em deadlock se existe um conjunto de transações tal que cada transação no conjunto está esperando por outra transação no conjunto. Protocolos de Prevenção de Deadlock garantem que o sistema nunca entrará em um estado de deadlock. Algumas estratégias de prevenção são: Exigir que cada transação bloqueie todos os seus itens de dados antes de iniciar a execução (pré-declaração). Impor ordenação parcial de todos os itens de dados e exigir que uma transação possa bloquear itens de dados somente na ordem especificada pela ordem parcial (protocolo baseado em grafos).

9 Recuperação de Deadlocks Quando um deadlock é detectado: Quando um deadlock é detectado: Alguma transação terá que sofrer rollback (“fazer uma vítima”) para Alguma transação terá que sofrer rollback (“fazer uma vítima”) para quebrar o deadlock. Escolher como vítima a transação que irá incorrer em um custo mínimo. Rollback – determinar quanto da transação deve ser desfeito Rollback – determinar quanto da transação deve ser desfeito Rollback total: Abortar a transação e então reiniciá-la. Rollback total: Abortar a transação e então reiniciá-la. O mais eficiente é fazer o rollback da transação somente o necessário para quebrar o deadlock.