高考申論題
110年
[資訊處理] 資料庫應用
第 四 題
資料庫系統中，經常使用「鎖」（Lock）的機制來進行交易處理（Transaction Processing）中的併行控制（Concurrency Control），而該機制允許某個資料項目（Data Item）被「共享鎖」（Shared Lock）或「排他鎖」（Exclusive Lock）鎖定。請問這兩種不同鎖定的模式，對一個資料項目的使用方式所造成的限制各自為何？另外，資料項目可以小到一筆資料列（Tuple）或紀錄（Record），也可以大到涵蓋一整個表格或資料庫。請分析資料項目的大小對系統的效能影響為何？（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 定義鎖的類型：區分 S-Lock (Shared) 與 X-Lock (Exclusive)。重點在於「讀」與「寫」的相容性。
- 說明相容性矩陣：S 與 S 相容；S 與 X 不相容；X 與 X 不相容。
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【考點分析】
- 併行控制中的封鎖協議（Locking Protocol）。
- 封鎖粒度（Lock Granularity）對系統效能的影響。
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鎖定機制與封鎖粒度
💡 透過 S/X 鎖控制併行權限，並調整粒度平衡效能與管理開銷。
| 比較維度 | 共享鎖 (Shared Lock) | VS | 排他鎖 (Exclusive Lock) |
|---|---|---|---|
| 操作目的 | 讀取資料 (Read) | — | 修改資料 (Write/Update) |
| 相容性 | 與其他 S 鎖相容 | — | 與任何鎖皆不相容 |
| 對他人的限制 | 禁止他人修改資料 | — | 禁止他人讀取與修改 |
| 併發能力 | 高，允許多人同時讀 | — | 低，同一時間僅限一人 |
💬S 鎖保障讀取一致性，X 鎖確保更新原子性，兩者共同維護資料正確。
