**2相ロック（2PL：Two-Phase Locking）**は、リレーショナルデータベースのトランザクション制御において、データの整合性と一貫性を守るための基本的かつ重要なロック制御方式です。
特に複数のトランザクションが並行して実行されるシステムにおいて、矛盾を防ぎ、処理の直列化（シリアライゼーション）を保証するために用いられます。
この記事では、2相ロックの概念、処理の流れ、種類、そして実際の応用例やメリット・デメリットについて、IT専門の視点からわかりやすく解説していきます。
2相ロック（2PL）とは？
トランザクションとロック制御の必要性
トランザクションとは、複数の操作をひとまとまりとして処理する単位で、「すべて成功」または「すべて失敗」という原子性が保証されることが求められます。
しかし、複数のトランザクションが同時にデータにアクセスすると、**同時実行制御（Concurrency Control）**を行わない限り、データの整合性が失われる可能性があります。
そこで使われるのが「ロック（lock）」です。
2相ロックの基本構造
2相ロックは、トランザクションがデータにアクセスする際に、次の2つのフェーズに分かれたロック操作を行うプロトコルです。
フェーズ1 – 成長相（Growing Phase）
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トランザクションが必要なロックを順に獲得していく。
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このフェーズではロックの解放は行わない。
フェーズ2 – 縮退相（Shrinking Phase）
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処理が終わったリソースを順にロック解除していく。
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このフェーズでは新たなロックの獲得は禁止。
この2つの段階を厳密に守ることで、すべてのトランザクションの実行順を直列化できるようになり、結果的に一貫性あるデータベース操作が保証されます。
2相ロックの種類とその違い
厳密な2相ロック（Strict 2PL）
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すべてのロックをコミット時に一括で解放する方式。
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読み書きロック両方がコミットまで保持されるため、**カスケードアボート（巻き戻し連鎖）**を防げる。
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一般的なデータベース管理システムで採用されている。
保守的な2相ロック（Conservative 2PL）
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トランザクションの開始前にすべての必要なロックを取得する。
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必要なロックがすべて揃わないと処理自体が始まらないため、デッドロックを回避できる。
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ただし、ロック待ちが長引く可能性がある。
実用例と応用分野
データベースシステムでの活用
ほぼすべての主要なリレーショナルデータベース（RDBMS）—たとえば PostgreSQL, Oracle, SQL Server など—で、2相ロックの仕組みをベースにしたトランザクション制御が行われています。
この間、バックエンドではロック取得と解放が2相で行われ、整合性が担保されています。
並列処理環境での同期制御
2PLは、マルチスレッドプログラミングや分散データ処理においても利用され、複数のプロセスが同一データにアクセスする際の競合を回避するための戦略の一部として組み込まれます。
2相ロックのメリットと課題
メリット
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シリアライザブルな実行順を保証：トランザクション間の競合があっても整合性が保たれる。
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広く実装されており信頼性が高い：RDBMSの基本機能として定着。
課題
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デッドロックのリスク：ロックの獲得順が不適切な場合、相互待機状態に陥る。
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パフォーマンス低下：ロック保持期間が長くなると、他のトランザクションの実行に影響。
対処法
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タイムアウト制御やデッドロック検出アルゴリズムを併用。
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保守的ロック戦略や**非ロック型トランザクション（MVCCなど）**への切り替えも検討。
まとめ
2相ロック（Two-Phase Locking / 2PL）は、並列トランザクション処理においてデータの整合性と一貫性を保証するための標準的な制御手法です。
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成長相と縮退相の2つのフェーズに分けてロック操作を管理。
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Strict 2PLとConservative 2PLの2つのバリエーションが存在。
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データベースだけでなく、分散処理や同期制御の場面でも応用可能。
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デッドロックや性能低下といった課題もあり、補完的な技術との併用が推奨される。
このプロトコルを理解しておくことは、高信頼なシステム設計やデータベース運用において不可欠です。
さらに参考してください:
2フェーズコミットとは？分散トランザクションの整合性を守る仕組みと課題を徹底解説【2相コミット】