Oracle之事務(wù)與并發(fā)控制.ppt

第十一章事務(wù)與并發(fā)控制,當(dāng)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(jìn)行操作，而用戶對數(shù)據(jù)庫的操作是通過一個(gè)個(gè)事務(wù)來進(jìn)行的。事務(wù)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(wù)邏輯而進(jìn)行的一系列操作。,本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：,事務(wù)的概念，主要了解事務(wù)的ACID特性、處理過程。在Oracle中設(shè)置事務(wù)的隔性層事務(wù)處理語句事務(wù)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O(shè)racle中的多粒度意向鎖,11.1了解事務(wù),在介紹Oracle10g的事務(wù)處理之前，首先需要理解什么是數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)。事務(wù)其實(shí)是一個(gè)很簡單的概念，用戶每天都會遇到許多現(xiàn)實(shí)生活中類似事務(wù)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(gè)基本動作：一手交錢和一手交貨。這兩個(gè)動作構(gòu)成了一個(gè)完整的商業(yè)交易，缺一不可。也就是說，這兩個(gè)動作都成功發(fā)生，說明交易完成；如果只發(fā)生一個(gè)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(wù)的ACID特性,一組SQL語句操作要成為事務(wù)，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(wù)的ACID特性。,11.2.1原子性(Atomicity),事務(wù)的原子性是指事務(wù)中包含的所有操作，要么全做，要么全不做；是一個(gè)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(gè)銀行有A,B兩個(gè)帳號，分別存有2000元和1000元，這時(shí)候SCOTT使用A帳號轉(zhuǎn)賬500元到B帳號，轉(zhuǎn)賬的時(shí)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(shí)刻只有1000元，這時(shí)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(gè)對數(shù)據(jù)庫的操作(insert,delete,update)做為一個(gè)操作單元，它們是不能分割的，即事務(wù)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(wù)操作前和事務(wù)處理后，其中的數(shù)據(jù)必須都滿足業(yè)務(wù)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(wù)的過程會出現(xiàn)短暫的不一致，這也是暫時(shí)的，當(dāng)事務(wù)提交時(shí)，數(shù)據(jù)庫必須恢復(fù)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(gè)并發(fā)事務(wù)同時(shí)對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫和修改能力，隔離性可以防止多個(gè)事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們的操作命令交叉執(zhí)行而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致狀態(tài)。,11.2.4持久性(Durability),事務(wù)的持久性表示為：當(dāng)事務(wù)處理結(jié)束后，該事務(wù)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(wù)控制語句,在Oracle中沒有提供開始事務(wù)處理語句，所有的事務(wù)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(gè)事務(wù)。Oracle認(rèn)為第一條修改數(shù)據(jù)庫的語句，或者一些要求事務(wù)處理的場合都是事務(wù)隱式的開始。但是，當(dāng)用戶想要終止一個(gè)事務(wù)處理時(shí)，必須顯式使用COMMIT和ROLLBACK語句結(jié)束。針對事務(wù)的ACID特點(diǎn),Oracle提供了如下語句對事務(wù)進(jìn)行控制:SETTRANSACTION設(shè)置事務(wù)的屬性SETCONSTRAINS在當(dāng)前事務(wù)中設(shè)置約束模式SAVEPOINT在事務(wù)中建立一個(gè)存儲點(diǎn)RELEASESAVEPOINTROLLBACKCOMMIT,11.3.1設(shè)置事務(wù)屬性,SETTRANSACTION該語句可用來設(shè)置事務(wù)各種屬性，而且是在事務(wù)處理中使用的第一個(gè)語句。它可以讓用戶對事務(wù)以下的屬性進(jìn)行設(shè)置：指定事務(wù)的隔離層規(guī)定事務(wù)回滾時(shí)所使用的存儲空間命名事務(wù)（注意：SETTRANSACTION只對當(dāng)前要處理的事務(wù)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)事務(wù)結(jié)束時(shí)，對事務(wù)的屬性的設(shè)置也將失效）,事務(wù)隔離層定義了一個(gè)事務(wù)與其他事務(wù)的隔離程度。在并發(fā)事務(wù)中會發(fā)生如下異常：錯(cuò)讀錯(cuò)讀就是事務(wù)A對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，而另外事務(wù)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(fù)讀是指事務(wù)A讀取了數(shù)據(jù)，而事務(wù)B隨后更改了該數(shù)據(jù)，而A再次讀取該數(shù)據(jù)時(shí)，就會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)變化，同一個(gè)事務(wù)前后兩次讀取的數(shù)據(jù)不相同。假讀事務(wù)A基于某個(gè)條件查找數(shù)據(jù)后，事務(wù)B更新了同一個(gè)表中的數(shù)據(jù)，當(dāng)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(wù)的隔離層的設(shè)置有關(guān)。選擇隔離層：READCOMMITTED這是Oracle默認(rèn)的隔離層SERIALIZABLE序列化，事務(wù)與事務(wù)完全隔開READONLY和READWRITE當(dāng)使用READONLY選項(xiàng)時(shí)，事務(wù)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(rèn)設(shè)置。,建立SETTRANSACTION語句SETTRANSACTIONREADONLYSETTRANSACTIONREADWRITESETTRANSACTIONISOLATIONLEVELCOMMITTEDSETTRANSACTIONISOLATIONLEVELSERIALIZABLE對于大部分應(yīng)用來說，READCOMMITTED是最合適的隔離層。雖然也存在非重復(fù)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(wù),雖然Oracle采用隱式開始一個(gè)事務(wù)，在結(jié)束時(shí)必須使用相關(guān)的事務(wù)控制語句顯式結(jié)束，下列情況Oracle會認(rèn)為一個(gè)事務(wù)結(jié)束：COMMITROLLBACK如有事務(wù)中使用了存儲點(diǎn)，則只取消存儲點(diǎn)后的事務(wù)處理，而且事務(wù)并不會終止DDL執(zhí)行時(shí)(意味著前面的DML操作已經(jīng)COMMIT)用戶斷開連接時(shí)(disconn)用戶進(jìn)程意外，這時(shí)用戶當(dāng)前的事務(wù)被回滾,11.3.3存儲點(diǎn),在事務(wù)過程中，如果發(fā)生了錯(cuò)誤并用rollback進(jìn)行了回滾，則在整個(gè)事務(wù)處理中對數(shù)據(jù)所做的所有修改都將被撤銷。這對一個(gè)較小的事務(wù)時(shí)并沒有什么問題。但是事務(wù)非常龐大時(shí)，這將浪費(fèi)大量的資源，解決這個(gè)問題的方法就是使用存儲點(diǎn)。,11.4并發(fā)控制,對于多用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言，當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)地操作時(shí)，會產(chǎn)生多個(gè)事務(wù)同時(shí)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(jī)制。因此，一個(gè)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(shí)現(xiàn)事務(wù)的并發(fā)操作，避免造成數(shù)據(jù)的不一致性。為了維護(hù)事務(wù)的一致性，Oracle使用了鎖機(jī)制防止其他用戶修改另外一個(gè)未完成事務(wù)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(jī)制。比如事務(wù)T1要訪問某個(gè)數(shù)據(jù)表，在它訪問前需要對該數(shù)據(jù)表加鎖。此時(shí)事務(wù)T2要訪問該數(shù)據(jù)表時(shí)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(wù)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(wù)對數(shù)據(jù)庫的操作可以概括為讀和寫，當(dāng)兩個(gè)事務(wù)對同一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行操作時(shí)，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(dǎo)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??；反之，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(gè)級別：數(shù)據(jù)庫級、表級、行級和列級,11.5.1TX鎖（行級鎖、事務(wù)鎖）,TX鎖定本義是Transaction鎖(行級鎖、事務(wù)鎖)，當(dāng)一個(gè)事務(wù)執(zhí)行更新數(shù)據(jù)操作時(shí)，它即獲得一個(gè)TX鎖，直至該事務(wù)結(jié)束時(shí)才釋放該鎖。一個(gè)TX鎖可以鎖定該事務(wù)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(gè)表加鎖時(shí)，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(gè)數(shù)據(jù)庫，以禁止任何新會話和新事務(wù)?？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