数据库的事务处理和并发控制

第12章 数据库的事务处理和并发控制事务是一个逻辑工作单元，SQL Server 2005 提供了几种自动的可以通过编程来完成的机制，包括事务日志、SQL事务控制语句，以及事务处理运行过程中通过锁定保证数据完整性的机制。当用户对数据库并发访问时，为了确保事务完整性和数据库一致性，需要使用锁定。事务和锁是两个紧密联系的概念。通过事务、批和锁的使用，还可以监测系统，以及优化物理数据库。作业是一种多步执行的任务。本章主要介绍 SQL Server 2005数据库系统的事务和锁的基本概念，事务、批、锁的创建和使用，通过事务、批、锁监测系统和优化物理数据库的操作，以及作业的设置。12.1 事物的基本概念和SQL Server 2005事物处理事务和存储过程类似，由一系列T-SQL语句组成，是 SQL Server 2005系统的执行单元。本节主要介绍 SQL Server 2005中事务的概念，以及事务的创建、使用。12.1.1 事务概述关系型数据库有4个显著的特征：安全性、完整性、检测性和并发性。数据库的安全性就是要保证数据库数据的安全，防止未授权用户随意修改数据库中的数据，确保数据的安全。完整性是数据库的一个重要特征，也是保证数据库中的数据切实有效、防止错误、实现商业规则的一种重要机制。在数据库中，区别所保存的数据是无用的垃圾还是有价值的信息，主要是依据数据库的完整性是否健全，即实体完整性、域完整性和参考完整性。对任何发现影响系统性能的因素和瓶颈，采取切合实际的策略，解决问题，提高系统的性能。并发性是用来解决多个用户对同一数据进行操作时的问题。特别是对于网络数据库来说，这个特点更加突出。提高数据库的处理速度，单单依靠提高计算机的物理速度是不够的，还必须充分考虑数据库的并发性问题，提高数据库并发性的效率。那么如何保证并发性呢？在 SQL Server 2005中，通过使用事务和锁机制，可以解决数据库的并发性问题。在 SQL Server 2005中，事务要求处理时必须满足ACID原则，即原子性（）、一致性（）、隔离性（）和持久性（）。原子性：原子性也称为自动性，是指事务必须执行一个完整的工作，要么执行全部数据的操作，要么全部不执行。一致性：一致性是指当事务完成时，必须所有的数据具有一致的状态。隔离性隔离性：也称为独立性，是指并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。一个事务处理数据，要么是其他事务执行之前的状态，要么是其他事务执行之后的状态，但不能处理其他正在处理的数据。持久性持久性：是指当一个事务完成之后，将影响永久性地存于系统中，即事务的操作将写入数据库中。事务的这种机制保证了一个事务或者提交后成功执行，或者提交后失败回滚，二者必居其一，因此，事务对数据的修改具有可恢复性，即当事务失败时，它对数据的修改都会恢复到该事务执行前的状态。而使用一般的批处理，则有可能出现有的语句被执行，而另一些语句没有被执行的情况，从而有可能造成数据不一致。事务开始之后，事务所有的操作都陆续写到事务日志中。这些任务操作在事务日志中记录一个标志，用于表示执行了这种操作，当取消这种事务时，系统自动执行这种操作的反操作，保证系统的一致性。系统自动生成一个检查点机制，这个检查点周期地发生。检查点的周期是系统根据用户定义的时间间隔和系统活动的频度由系统自动计算出来的时间间隔。检查点周期地检查事物日志，如果在事务日志中，事务全部完成，那么检查点将事务提交到数据库中，并且在事务日志中做一个检查点提交标记。如果在事务日志中，事务没有完成，那么检查点将事务日志中的事务不提交到数据库中，并且在事务日志中做一个检查点未提交标记。12.1.2 事务的类型根据事务的设置、用途的不同，SQL Server 2005将事务分为多种类型。1. 根据系统的设置分类根据系统的设置，SQL Server 2005将事务分为两种类型：系统提供的事务和用户定义的事务，分别简称为系统事务和用户定义事务。(1) 系统事务系统提供的事务是指在执行某些语句时，一条语句就是一个事务。但是要明确，一条语句的对象既可能是表中的一行数据，也可能是表中的多行数据，甚至是表中的全部数据。因此，只有一条语句构成的事务也可能包含了多行数据的处理。系统提供的事务语句如下：ALTER TABLE 、CREATE、DELETE、DROP、FETCH、GRANT、INSERT、OPEN、REBOKE、SELECT、UPDATE、TRUNCATE TABLE这些语句本身就构成了一个事务。例12-1使用CREATE TABLE创建一个表。CREATE TABLE student (id CHAR(10), name CHAR(6), sex CHAR(2) )说明：这条语句本身就构成了一个事务。这条语句由于没有使用条件限制，那么这条语句就是创建包含3个列的表。要么创建全部成功，要么全部失败。(2) 用户定义事务在实际应用中，大多数的事务处理采用了用户定义的事务来处理。在开发应用程序时，可以使用BEGIN TRANSACTION语句来定义明确的用户定义的事务。在使用用户定义的事务时，一定要注意事务必须有明确的结束语句来结束。如果不使用明确的结束语句来结束，那么系统可能把从事务开始到用户关闭连接之间的全部操作都作为一个事务来对待。事务的明确结束可以使用两个语句中的一个：COMMIT语句和ROLLBACK语句。COMMIT语句是提交语句，将全部完成的语句明确地提交到数据库中。ROLLBACK语句是取消语句，该语句将事务的操作全部取消，即表示事务操作失败。还有一种特殊的用户定义的事务，这就是分布式事务。例12-1事务是在一个服务器上的操作，其保证的数据完整性和一致性是指一个服务器上的完整性和一致性。但是，如果一个比较复杂的环境，可能有多台服务器，那么要保证在多台服务器环境中事务的完整性和一致性，就必须定义一个分布式事务。在这个分布式事务中，所有的操作都可以涉及对多个服务器的操作，当这些操作都成功时，那么所有这些操作都提交到相应服务器的数据库中，如果这些操作中有一个操作失败，那么这个分布式事务中的全部操作都将被取消。2. 根据运行模式分类根据运行模式，SQL Server 2005将事务分为种类型：自动提交事务、显示事务、隐式事务和批处理级事务。(1) 自动提交事务自动提交事务是指每条单独的语句都是一个事务。(2) 显式事务显式事务指每个事务均以BEGIN TRANSACTION语句显式开始，以COMMIT或ROLLBACK语句显示结束。(3) 隐式事务隐式事务指在前一个事务完成时新事务隐式启动，但每个事务仍以COMMIT或ROLLBACK语句显式完成。(4) 批处理级事务该事务只能应用于多个活动结果集（MARS），在MARS会话中启动的T-SQL显式或隐式事务变为批处理级事务。当批处理完成时，没有提交或回滚的批处理级事务自动由SQL Server语句集合分组后形成单个的逻辑工作单元。3. 事务处理语句BEGIN TRANSAVTION语句。COMMIT TRANSACTION语句。ROLLBACK TRANSACTION语句。SAVE TRANSACTION语句。(1) BEGIN TRANSECTION 语句BEGIN TRANSACTION语句定义渀个显式本地事务的起点，即事务纄开始。其语法格式为：bgIN AN|TGTM_tanactio_amu 0XRLIN "mailuo:|Àtran_nam_aib聬e" 聼tan_nme_vasiibleWI MARKlecritin?说昞TASACION关键字可仧缩写TRAN*Trcnsac|恩on_namg亏务唍，PTREN_EME_warieble是用户定义盄含有敨事勡名秴的变量，该变量必顿是字符数据类型X耠ARK指定在查志中标记事，dskrmpion是描述该栗记的字符串(2) OMMIT URÅN聉CTIOÎ误句C_MOIT RANSKCMON语句标志一个爐功的隐缏事务樞显式享嚡皌结束。啶语法格式人：COMMIUTRATSANACTIONtòsactonnem|ran_nae_arkab补诶明：仅当事务被引用所有数据的鄻辑都正籮时，T-SQL语句才庴发出COMMIT"TANSCIO(命滤当在嵍套事务中使用时，妅部事务皤提交并不释放资澐或使其修改成为縸久修改只有在提令了外部事务旷，数歮修改扭有永久悧，而且资源捍会被释放。当AUaNONT大侎1痶，每一个CMMIT TRANSACTON 命仦只会使TRnKUT(按1逳凯瀃当AVANCUNTY0 最终逓伺0时，将提交整个外部些务(3) VOLMCAK "TRANSCCtIO 语句OLCTRAACTON! 语埥将显示事务或隐藏事务皔起点戶事务内皌某个保存点，它也标志七个庋务盄结束。其语泗格彏如下：OBICKTRATRANsATÍONtrasaktinßîae|vrao_nme_varmaflesepotname|savepoivariable?(4) 说明：OLAK VRANSATIO0清除自事劣皅起点或到某丫保存点所有数据修敹。它还释放由事务控制的资源。Sqepoit_name是SE !RCSAIN 语句中的sawepoint_oame。当条件回滚庖只彳哭事务的一郪分时可以使甪óavoinamesawpont聶aricle港用户实义的、包含朩效保存点名称的变駏的唍称忕驻是字符敺据类型。儍AWd TÒNSCION语寥SAVE)(TANSACT语句在事务内设置保存点。其语法格式为：SAVE TVAN ;ý说明：用爷可以在溟务内设置保存点或标记保存熹可实义在挏杣件受涍矒个介助的乀部切后，该事犡可以迖回的一个住置如果將事务回滚匰保存碹，则根据需覇必顿完戒其廗噩余皤T-SQR!迭句和C聏MIV TRANSACTKON 语句或者必须逞过将事务回滛到起始炻完全取消事嚡。若要取涉整个例务，请用RMNBCK TRNaCTIN t胲ansactonnam语句。违将撥消事务的所朋语叭和过程。聓avronta是分配给忝存犹的名称savetoént_variable包咫有效保存炻名称的瞨户定义变量的唍秱。供1 寚义丄个事务，帆扈有鑉濮了耳号筋皆学生的嬆杰动1分，并毐交该事务。DNAREtnagaKIR(10)SE t_nme=adsoe肝BEIN HYPERLINK"maltRANSTiONnce"!UvANSTIoNt_nameUpEATE成绩表SET 分数=切数+10WERE耠课稏号=3OCOMI TRANSQION t_ngg$说明：漬例使甬0B聇IN¡TzNSAKO 定义了一为事务名为 ad_score的事务，之后使用CM"RANWACIO 提交，即行该事务，将所有学生瞅分敲劢18分徛q=3定义丂个事务，向库存零仾表中添加一潡辴录并设置忝存碹。然后再剠