Oracle之事務與并發(fā)控制.ppt

第十一章事務與并發(fā)控制,當用戶建立與數(shù)據(jù)庫的會話后，用戶就可以對數(shù)據(jù)庫的進行操作，而用戶對數(shù)據(jù)庫的操作是通過一個個事務來進行的。事務確保用戶對數(shù)據(jù)庫邏輯操作的完整性和一致性，這里的邏輯操作是指用戶根據(jù)業(yè)務邏輯而進行的一系列操作。,本章學習目標：,事務的概念，主要了解事務的ACID特性、處理過程。在Oracle中設置事務的隔性層事務處理語句事務的并發(fā)控制最基本鎖的作用和使用死鎖的發(fā)生鎖定的多粒度性Oracle中的多粒度意向鎖,11.1了解事務,在介紹Oracle10g的事務處理之前，首先需要理解什么是數(shù)據(jù)庫中的事務。事務其實是一個很簡單的概念，用戶每天都會遇到許多現(xiàn)實生活中類似事務的示例。例如，商業(yè)活動的中的交易，對于任何一筆交易來說，都涉及兩個基本動作：一手交錢和一手交貨。這兩個動作構(gòu)成了一個完整的商業(yè)交易，缺一不可。也就是說，這兩個動作都成功發(fā)生，說明交易完成；如果只發(fā)生一個動作，則交易失敗。所以，為了保證交易能夠正常完成，需要某種方法來保證這些操作的整體性，即這些操作要么都成功，要么都失敗。,11.2事務的ACID特性,一組SQL語句操作要成為事務，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須保證這組操作的原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability），這就是事務的ACID特性。,11.2.1原子性(Atomicity),事務的原子性是指事務中包含的所有操作，要么全做，要么全不做；是一個最小和不可分割（原子）的操作，以確保數(shù)據(jù)庫的一致性。例如：用戶SCOTT在同一個銀行有A,B兩個帳號，分別存有2000元和1000元，這時候SCOTT使用A帳號轉(zhuǎn)賬500元到B帳號，轉(zhuǎn)賬的時候先從A帳號扣掉500，A的帳號現(xiàn)在只有1500，B帳號在同一時刻只有1000元，這時候必須在B帳號增加500元，帳號數(shù)據(jù)才是正確的，如果在B帳號增加500元的操作的不成功，那么必須在A帳號上的操作必須回滾，以確保帳號的數(shù)據(jù)的完整性。所以我們把這兩個對數(shù)據(jù)庫的操作(insert,delete,update)做為一個操作單元，它們是不能分割的，即事務的原子性。（注意：存儲過程與觸發(fā)器都是經(jīng)過了原子處理。）,11.2.2一致性(Consistency),所謂一致性是指數(shù)據(jù)庫中事務操作前和事務處理后，其中的數(shù)據(jù)必須都滿足業(yè)務規(guī)則約束。如上述的例子，轉(zhuǎn)賬前后的總金額必須相同。雖然在事務的過程會出現(xiàn)短暫的不一致，這也是暫時的，當事務提交時，數(shù)據(jù)庫必須恢復到一致狀態(tài)。,11.2.3隔離性(Isolation),隔離性是數(shù)據(jù)庫允許多個并發(fā)事務同時對其中的數(shù)據(jù)進行讀寫和修改能力，隔離性可以防止多個事務在并發(fā)執(zhí)行時，由于它們的操作命令交叉執(zhí)行而導致數(shù)據(jù)的不一致狀態(tài)。,11.2.4持久性(Durability),事務的持久性表示為：當事務處理結(jié)束后，該事務對數(shù)據(jù)的修改是永久的，即使是系統(tǒng)遇到故障的情況下也不會丟失的。,11.3事務控制語句,在Oracle中沒有提供開始事務處理語句，所有的事務都是隱式開始的。也就是說，在Oracle中用戶不可以顯式使用命令來開始一個事務。Oracle認為第一條修改數(shù)據(jù)庫的語句，或者一些要求事務處理的場合都是事務隱式的開始。但是，當用戶想要終止一個事務處理時，必須顯式使用COMMIT和ROLLBACK語句結(jié)束。針對事務的ACID特點,Oracle提供了如下語句對事務進行控制:SETTRANSACTION設置事務的屬性SETCONSTRAINS在當前事務中設置約束模式SAVEPOINT在事務中建立一個存儲點RELEASESAVEPOINTROLLBACKCOMMIT,11.3.1設置事務屬性,SETTRANSACTION該語句可用來設置事務各種屬性，而且是在事務處理中使用的第一個語句。它可以讓用戶對事務以下的屬性進行設置：指定事務的隔離層規(guī)定事務回滾時所使用的存儲空間命名事務（注意：SETTRANSACTION只對當前要處理的事務進行設置，當事務結(jié)束時，對事務的屬性的設置也將失效）,事務隔離層定義了一個事務與其他事務的隔離程度。在并發(fā)事務中會發(fā)生如下異常：錯讀錯讀就是事務A對數(shù)據(jù)進行修改，而另外事務B讀取了修改后的數(shù)據(jù)，由于某種原因A取消了對數(shù)據(jù)的修改，使數(shù)據(jù)返回到原來的狀態(tài)，而B原來讀取的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不符。非重復讀是指事務A讀取了數(shù)據(jù)，而事務B隨后更改了該數(shù)據(jù)，而A再次讀取該數(shù)據(jù)時，就會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)變化，同一個事務前后兩次讀取的數(shù)據(jù)不相同。假讀事務A基于某個條件查找數(shù)據(jù)后，事務B更新了同一個表中的數(shù)據(jù)，當A再次根據(jù)相同的搜索條件返回了不同的行。,上述三種異常的發(fā)生，都與事務的隔離層的設置有關(guān)。選擇隔離層：READCOMMITTED這是Oracle默認的隔離層SERIALIZABLE序列化，事務與事務完全隔開READONLY和READWRITE當使用READONLY選項時，事務不能有任何修改數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語句。它是SERIALIZABLE的子集。READWRITE是默認設置。,建立SETTRANSACTION語句SETTRANSACTIONREADONLYSETTRANSACTIONREADWRITESETTRANSACTIONISOLATIONLEVELCOMMITTEDSETTRANSACTIONISOLATIONLEVELSERIALIZABLE對于大部分應用來說，READCOMMITTED是最合適的隔離層。雖然也存在非重復讀和假讀現(xiàn)象，但是它能提供較高的并發(fā)性。,11.3.2結(jié)束事務,雖然Oracle采用隱式開始一個事務，在結(jié)束時必須使用相關(guān)的事務控制語句顯式結(jié)束，下列情況Oracle會認為一個事務結(jié)束：COMMITROLLBACK如有事務中使用了存儲點，則只取消存儲點后的事務處理，而且事務并不會終止DDL執(zhí)行時(意味著前面的DML操作已經(jīng)COMMIT)用戶斷開連接時(disconn)用戶進程意外，這時用戶當前的事務被回滾,11.3.3存儲點,在事務過程中，如果發(fā)生了錯誤并用rollback進行了回滾，則在整個事務處理中對數(shù)據(jù)所做的所有修改都將被撤銷。這對一個較小的事務時并沒有什么問題。但是事務非常龐大時，這將浪費大量的資源，解決這個問題的方法就是使用存儲點。,11.4并發(fā)控制,對于多用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言，當多個用戶并發(fā)地操作時，會產(chǎn)生多個事務同時操作同一數(shù)據(jù)的情況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會發(fā)生讀取和寫入不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。所以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供并發(fā)控制機制。因此，一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，很大一部分取決于并發(fā)控制。所謂并發(fā)控制是指要用正確的方式實現(xiàn)事務的并發(fā)操作，避免造成數(shù)據(jù)的不一致性。為了維護事務的一致性，Oracle使用了鎖機制防止其他用戶修改另外一個未完成事務中的數(shù)據(jù)。,11.4.1鎖,鎖是一種控制共享資源并發(fā)訪問的一種機制。比如事務T1要訪問某個數(shù)據(jù)表，在它訪問前需要對該數(shù)據(jù)表加鎖。此時事務T2要訪問該數(shù)據(jù)表時必須等到T1對該數(shù)據(jù)表解鎖后才能訪問。鎖是Oracle自動管理的，也可由用戶使用LOCKTABLE顯式對要訪問的資源加鎖，事務的開始和結(jié)束決定了鎖的持有和釋放。Oracle中的鎖可分成三類：DML鎖DDL鎖內(nèi)部鎖,11.4.2鎖模式,事務對數(shù)據(jù)庫的操作可以概括為讀和寫，當兩個事務對同一個數(shù)據(jù)項進行操作時，可能的情況包括：讀-讀、寫-讀、讀-寫、寫-寫。除了讀-讀，其它都可能導致數(shù)據(jù)的不一致，因此要通過不同模式的鎖來避免數(shù)據(jù)不一致的發(fā)生。,共享鎖：locktableempinsharemode;排他鎖：locktabledeptinexclusivemode;行級共享鎖：locktablesalgradeinrowsharemode;行級排他鎖：locktableempinrowexclusivemode;共享行級排他鎖：locktableempinsharerowexclusivemode;,11.5鎖粒度,鎖粒度是指被鎖定的數(shù)據(jù)對象的大小稱為鎖粒度。鎖粒度與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并發(fā)度和并發(fā)控制的開銷密切相關(guān)。鎖粒度越大，數(shù)據(jù)庫中所能夠使用的資源也就越少，并發(fā)度也就越小，系統(tǒng)開銷也就越?。环粗?，鎖的粒度越小，并發(fā)度也就越大，但系統(tǒng)的開銷也就越大。一般來講，數(shù)據(jù)庫中鎖的粒度可以分為4個級別：數(shù)據(jù)庫級、表級、行級和列級,11.5.1TX鎖（行級鎖、事務鎖）,TX鎖定本義是Transaction鎖(行級鎖、事務鎖)，當一個事務執(zhí)行更新數(shù)據(jù)操作時，它即獲得一個TX鎖，直至該事務結(jié)束時才釋放該鎖。一個TX鎖可以鎖定該事務涉及的多行數(shù)據(jù)。TX鎖是Oracle支持鎖定的最低級別。在更新過程中，行級別鎖會阻止這一行上的任何其他DML操作發(fā)生。,11.5.2TM鎖（表級鎖）,Oracle的行級鎖雖然只有一種(TX)，但是TM(表級鎖)類型共有5種鎖模式：S鎖X鎖RS鎖RX鎖SRX鎖由于表是由行組成的，所以向某個表加鎖時，Oracle一方面需要檢查鎖與表上原有的表級鎖是否相容，另一方面還要檢查鎖是否與表中的每一行的鎖是否相容。,11.5.3數(shù)據(jù)庫級鎖,數(shù)據(jù)庫級別的鎖將鎖定整個數(shù)據(jù)庫，以禁止任何新會話和新事務?？梢允褂靡幌抡Z句更改數(shù)據(jù)庫的限制性（數(shù)據(jù)庫級鎖）模式中：altersyst