解説

ある1つのデータに対して複数の更新処理が同時並行的に行われる環境において排他制御を行わない場合、片方の更新処理が全く実行されなかったような結果になってしまうことがあります。これを更新消失を言います。

以下の順番で実行されるとトランザクションT1が結果に反映されません。

1. T1が在庫数データを読み込む(データT1＝50)
2. T2が在庫数データを読み込む(データT2＝50)
3. T1が読み込んだデータを－5する(データT1＝50－5＝45)
4. T2が読み込んだデータを＋10する(データT2＝50＋10＝60)
5. T1が在庫数データにデータT1を書き込む(在庫数データ＝45)
6. T2が在庫数データにデータT2を書き込む(在庫数データ＝60)

また、以下の順番で実行されるとトランザクションT2が結果に反映されません。

1. T1が在庫数データを読み込む(データT1＝50)
2. T2が在庫数データを読み込む(データT2＝50)
3. T1が読み込んだデータを－5する(データT1＝50－5＝45)
4. T2が読み込んだデータを＋10する(データT2＝50＋10＝60)
5. T2が在庫数データにデータT2を書き込む(在庫数データ＝60)
6. T1が在庫数データにデータT1を書き込む(在庫数データ＝45)

以上のようにどちらの更新処理が先に行われるかによって結果が異なり、最後にT1の書き込み処理が行われた時には在庫数データは45、T2の書き込み処理が行われた時には在庫数データは60になります。

∴a＝イ：45
　b＝エ：60
　※順不同

解説

入荷及び出荷は「占有ロック」、照会は「共有ロック」なのでトランザクションT3～T6が要求するロックの種類は以下のようになります。図2「トランザクションT3～T6の実行例」の通りに実行された場合、在庫数データのロックと各トランザクションの動作は次のとおりです。

• T3が在庫数データに共有ロックを要求
  →在庫数データはロックされていないため成功
• T6が在庫数データに共有ロックを要求
  →在庫数データの状態は共有ロック、「共有→共有」は許可されるため成功
• T4が在庫数データに占有ロックを要求
  →在庫数データの状態は共有ロック、「共有→占有」はロックが解除されるまで待ち状態
• T5が在庫数データに占有ロックを要求
  →在庫数データの状態は共有ロック、「共有→占有」はロックが解除されるまで待ち状態

上記のようにT4，T5はデータの共有ロックが解除されるまで待ち状態になり、T6の共有ロック要求は成功するため待ち状態になりません。

∴ウ：T4，T5は待ち状態となるが，T6は待ち状態とならない

解説

同時更新による更新消失を防ぐには、対象のデータを他のトランザクションからアクセスできないようにロックし、1つのトランザクションだけが更新処理を実行できるように制御する必要があります。

設問1の例からもわかるように、更新消失は更新対象データが複数のトランザクションに読み込まれ、各々のトランザクションで更新された値の書き込み処理が交互に行われた場合に発生します。これを防ぐには更新対象データの読込み前から、書込み処理の完了までの間、更新対象データにロックをかけ、常に1つのトランザクションだけが独占的に資源への更新権限をもつように制御する必要があります。

〔cについて〕
赤絵の具の在庫数データからの読込みは③で行われているため、ロックする時間を最も短くするためには、③の直前であるβでロックをかけるのが適切です。

∴c＝イ：β

〔dについて〕
白絵の具の在庫数データへの書込みは⑤で行われているため、ロックする時間を最も短くするためには、その直後であるδでロックを解除するのが適切です。

∴d＝エ：δ

解説

デッドロックとは、共有資源を使用する2つ以上のプロセスが、互いに相手プロセスが必要とする資源を排他的に使用していて、互いのプロセスが相手が使用している資源の解放を待っている状態です。デッドロックが発生するとプロセスは永遠に待ち状態になってしまうため、処理の続行ができなくなってしまいます。

デッドロックは、複数の同一資源が別々のプロセスによって排他的に使用され、かつ、その占有順序が異なる場合に発生する可能性があります。

まず、4つのトランザクションの種別を見てみると「出荷」、又は「入荷」となっており、全てのトランザクションがデータの占有ロックを伴う更新処理であることがわかります。以下は各トランザクションが使用するデータをわかりやすくするために色分けしたものです。設問3のトランザクションT7のように開始時に全てのデータを読込み、ロックの解除が最後に行われる実装であったとすると、T8～T11の組合せでデッドロックが発生するのは以下のケースです。

1. T8が白絵の具の在庫データの占有ロックを要求→成功
2. T9が赤絵の具の在庫データの占有ロックを要求→成功
3. T10が青絵の具の在庫データの占有ロックを要求→成功
4. T8が赤絵の具のデータをロック要求するが、T9による占有ロック中のため待ち状態になる
5. T9が青絵の具のデータをロック要求するが、T10による占有ロック中のため待ち状態になる
6. T10が白絵の具のデータをロック要求するが、T8による占有ロック中のため待ち状態になる

このようにロックが行われる順序によっては3つのトランザクションがお互いのロックしているデータのロック解除を待つ状態になり、処理を続行することができなくなってしまいます。

∴イ：T8，T9，T10