Oracle事務Transaction

參考資料:程序員

Transactionssql

關於Oracle事務的總結數據庫


什麼是事務?

事務(Transaction)是訪問並可能更新數據庫中各類數據項的一個程序執行單元(unit)。事務由事務開始(begin transaction)和事務結束(end transaction)之間執行的全體操做組成。安全

事務的屬性-ACID

  • 原子性(Atomicity)-事務的原子性強調了一個事物是一個邏輯工做單元,是一個總體,是不可分割的。一個事務所包含的操做要麼所有作,要不所有不作。服務器

  • 一致性(Consistency)-一個事務執行一項數據庫操做,事務使數據庫從一種一致性的狀態變換成另外一種一致性狀態。網絡

  • 隔離性(Isolation)-在事務未提交前,它操做的數據,對其餘用戶不可見。併發

  • 持久性(Durability)-一旦事務成功完成,該事務對數據庫所施加的全部更新都是永久的。oracle

    • redo日誌--提交的事務被永久的記錄到redo日誌中。

數據庫事務的開始和結束

以第一個DML語句的執行做爲開始分佈式

如下面的其中之一做爲結束:ide

  • commit或rollback語句
  • DDL或DCL語句(自動提交)
  • 用戶會話正常結束--commit
  • 系統異常終了--rollback

併發與數據的讀取

當多個會話同時訪問(操做)相同的數據時,將會出現一些意想不到的結果。包括:

  • 髒讀 --dirty reads

    一個事務讀取了另外一個事務未提交的數據,而這個數據是有可能回滾

  • 不可重複讀 --non-repeatable reads

    在數據庫訪問中,一個事務範圍內兩個相同的查詢卻返回了不一樣數據。這是因爲查詢時系統中其餘事務修改的提交而引發的。

  • 幻讀 --Phantom(虛幻的) reads

    事務1讀取記錄時事務2增長了記錄並提交,事務1再次讀取時能夠看到事務2新增的記錄。對事物1而言就好像出現了幻覺同樣。

事務的隔離等級

ANSI定義的事務的隔離等級:

事務隔離等級 髒讀 不可重複讀 幻讀
Read uncommited(讀未提交的) Y Y Y
Read commited(讀提交的) N Y Y
Repeatable read N N Y
Serializable N N N

Oracle定義的事務隔離等級:

事務隔離等級 影響
Read commited Oracle默認的隔離等級,對一條SQL,能夠保證數據的一致性,對於一個事務,沒法作到repeatable read。
Serializable 只能看到事務開始時全部提交的改變以及自身的改變
Read-only 只能看到事務開始時全部提交的改變,自身不容許DML操做

事務的併發控制-鎖

Oracle的鎖定機制

  • Oracle儘量的減小鎖定的使用

  • Oracle的讀操做不會對錶加鎖,一些數據庫會使用查詢鎖定(共享鎖,排它鎖)

  • Oracle經過回滾機制,保證讀不會受到阻塞

  • Oracle沒有鎖管理器

  • Oracle中鎖做爲數據塊的一種屬性存在

Oracle和Sql Server鎖的區別

Sql Server Oracle
併發和讀一致性不可兼得,必須犧牲一方 可兼得
由於鎖實現方式,事務代價昂貴 沒有真正的鎖,事務沒有資源代價
提倡儘快提交 主張按照業務需求肯定事務邊界

事務的控制-savepoint

經過在事務中間設置檢查點,能夠更加精細的控制事務,防止一部分錯誤操做致使整個事務從新運行。演示以下:

SQL> create table t(id int);

表已建立。

SQL> insert into t values(1);

已建立 1 行。

SQL> savepoint s1;

保存點已建立。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         1

SQL> update t set id=2;

已更新 1 行。

SQL> savepoint s2;

保存點已建立。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         2

SQL> rollback to s1;

回退已完成。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         1

一旦返回到保存點s1以後s2就失去了效果,由於已經回到s1了,這時候s2還不存在。

自治事務

自治事務容許在一個事務中存在獨立的事務,它的操做不會對當前事務產生影響。

語法:

pragma autonomous_transaction

關於自治事務的使用能夠參考:ORACLE中的自治事務

實驗演示以下:(演示用例來自參考資料Oracle中的自治事務)

首先是不使用自治事務

SQL> create table msg (msg varchar2(120));
SQL> set serveroutput on
SQL> declare
  2    cnt number := -1;  --} Global variables
  3    procedure local is
  4    begin
  5       select count(*) into cnt from msg;
  6       dbms_output.put_line('local: # of rows is '||cnt);
  7
  8       insert into msg values ('New Record');
  9       commit;
 10    end;
 11    begin
 12       delete from msg ;
 13       commit;
 14       insert into msg values ('Row 1');
 15       local;
 16       select count(*) into cnt from msg;
 17       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 18       rollback;
 19
 20       local;
 21       insert into msg values ('Row 2');
 22       commit;
 23
 24       local;
 25       select count(*) into cnt from msg;
 26       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 27    end;
 28  /
local: # of rows is 1  -> 子程序local中能夠’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊能夠’看到’2條記錄(它們都是被local commit掉的)
local: # of rows is 2  -> 子程序local首先’看到’2條記錄,而後又commit了第三條記錄
local: # of rows is 4  -> 子程序local又’看到’了新增長的記錄(它們都是被local commit掉的),而後又commit了第五條記錄
main: # of rows is 5   -> 主匿名塊最後’看到’了全部的記錄. 

PL/SQL 過程已成功完成。

從這個例子中,咱們看到COMMIT和ROLLBACK的位置不管是在主匿名塊中或者在子程序中,都會影響到整個當前事務.

如今若是將procedure local改爲自治事務,在procedure local後面加上:

pragma AUTONOMOUS_TRANSACTION;

效果以下:

SQL> declare
  2    cnt number := -1;  --} Global variables
  3    procedure local is
  4    pragma AUTONOMOUS_TRANSACTION;
  5    begin
  6       select count(*) into cnt from msg;
  7       dbms_output.put_line('local: # of rows is '||cnt);
  8
  9       insert into msg values ('New Record');
 10       commit;
 11    end;
 12    begin
 13       delete from msg ;
 14       commit;
 15       insert into msg values ('Row 1');
 16       local;
 17       select count(*) into cnt from msg;
 18       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 19       rollback;
 20
 21       local;
 22       insert into msg values ('Row 2');
 23       commit;
 24
 25       local;
 26       select count(*) into cnt from msg;
 27       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 28    end;
 29  /
local: # of rows is 0  -> 子程序local中沒法能夠’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄 (由於它是獨立的)
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊能夠’看到’2條記錄,但只有一條是被commited.
local: # of rows is 1  -> 子程序local中能夠’看到’它前一次commit的記錄,可是主匿名塊中的記錄已經被提早rollback了
local: # of rows is 3  -> 子程序local 中能夠’看到’3條記錄包括主匿名塊commit的記錄
main: # of rows is 4   ->主匿名塊最後’看到’了全部的記錄.

PL/SQL 過程已成功完成。

分佈式事務

  • 發生在多臺數據庫之間的事務。
  • 經過dblink方式進行事務處理。
  • 分佈式事務要比單機事務要複雜的多。
  • 可能的風險:軟件,服務器,網絡。

分佈式事務的組成

角色 描述
client 調用其它數據庫信息的節點
database 接受來自其它節點請求的節點
Global coordinate 發起分佈式事務的節點(全局調度者)
Local coordinate 處理本地事務,並和其它節點通訊的節點(本地調度者)
Commit point site 被global coordinate指定第一個提交或回滾事務的節點

commit Point Strength

Oracle選取Commit Point Strength(至關於權重)最大的數據庫做爲Commit point。

Oracle分佈式事務的機制-兩階段提交

2PC-two phase commit

  • prepare phase
  • commit phase

準備階段prepare phase

爲了完成準備階段,除了commit point機器外,其它的數據庫機器按照如下步驟執行:

  • 每一個節點檢查本身是否被其它節點所引用,若是有,就通知這些節點準備提交(進入prepare階段)

  • 每一個節點檢查本身運行的事務,若是發現本地運行的事務不作修改數據操做,則跳事後面的步驟,直接返回一個read only給全局協調進程。

  • 若是事務須要修改數據,爲事務分配相應的資源用於保證修改的正常進行。

  • 對事物作的修改,記錄redo信息。

  • 本地redo保證事務失敗後的回滾。

  • 當上面的工做都成功後,給全局協調進程返回準備就緒的信息,反之,返回失敗的信號。

提交階段commit phase

提交階段按下面的步驟進行:

  • 全局協調器通知commit point進行提交
  • commit point提交完成。
  • commit point服務器通知全局協調器提交完成
  • 全局協調器通知其它節點進行提交
  • 其它節點提交本地的事務,釋放資源(提交前後順序根據Commit Point Strength)
  • 其它節點在redo上記錄相應的redo日誌,並標註提交完成
  • 其它節點通知全局協調器提交完成。

分佈式事務的結束

分佈式事務的結束就是全局協調器和commit point二者之間釋放資源的順序。

  • 全局協調器通知commit point數據庫全部節點提交完成。
  • commit point數據庫釋放和事務相關的全部資源,而後通知全局協調器。
  • 全局協調器釋放本身持有的資源
  • 分佈式事務結束

分佈式事務的安全性

2PC是否真的能夠保證分佈式事務的一致性?

  • 理論上是不可能保證分佈式事務的一致性。

關於CAP理論能夠參見:CAP理論


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