lockingprotocollen

Lockingprotocollen zijn methoden om gelijktijdige toegang tot gedeelde bronnen te coordineren in omgevingen met meerdere processen of systemen, zoals relationele databases en gedistribueerde toepassingen. Het doel is het voorkomen van conflicterende bewerkingen die tot inconsistenties of onvoorspelbare resultaten kunnen leiden en het waarborgen van serialiseerbare transacties waar mogelijk.

Een kernonderdeel van lockingprotocollen is het gebruik van locks die kunnen worden gecategoriseerd als gedeeld (S) of exclusief (X). Gedeelde locks staan gelijktijdige leesoperaties toe, terwijl exclusieve locks schrijfbewerkingen blokkeren die de bron kunnen veranderen. Lockgranulariteit bepaalt op welk niveau de lock wordt toegepast, bijvoorbeeld rij- of kolomniveau in een database, of object- en bestandsniveau in gedistribueerde systemen. Bij twee-fasen locking (2PL) doorlopen transacties een groeifase van het verwerven van locks gevolgd door een afbouwfase van het vrijgeven van locks; strikt 2PL houdt de locks pas vrij na commit of abort.

Veelvoorkomende varianten betreffen pessimistische locking, waarbij men ervan uitgaat dat conflicten zullen voorkomen en locks vooraf worden verkregen, versus optimistische concurrency control, waarbij men tijdens de uitvoering geen locks behoudt en conflicten achteraf afhandelt. Deadlocks vormen een belangrijke uitdaging: strategieën zoals wacht-die, wound-wait of drevend detecteren en opheffen helpen deze te voorkomen of af te handelen.

In de praktijk worden lockingprotocollen toegepast in databases en gedistribueerde systemen om consistentie en recoverabiliteit te waarborgen. Ze brengen echter kosten mee voor blocking, communicatie en complex lockbeheer, en vereisen afwegingen tussen throughput en latentie. Alternatieven zoals timestamp-ordering en optimistic concurrency kaningen worden ingezet afhankelijk van workload en gewenste seriële gedrag.