12事务与并发控制（数据库原理）

事务与并发控制

目录

一、事务概述
二、事务的类型
三、事务处理语句
四、事务的并发控制

一、事务概述

1、关系数据库的四个特征：

• 安全性：防止未授权的用户随意更改数据库中的数据
• 完整性：实体完整性、域完整性和参照完整性，保证数据有效
• 并发性：允许多个用户并行的存取数据库
• 监测性：对数据库性能进行监测，发现影响性能的因素，针对性解决

2、并发控制： 以事务为单位。为确保数据的完整性和一致性需要使用锁定
3、事务： 保证数据的一致性，数据库应用程序的基本逻辑单元
4、事务的经典是要案例： 取钱时取了多少钱对应卡上余额要同时减去多少
5、事物要求处理时需满足的原则：

• 原子性：要么都执行，要么都不执行
• 一致性：数据操作前后数据都要保持一致性
• 隔离性：独立性，并行事务相互独立
• 持久性：事务一旦提交，除非修改否则永久写入数据库中

二、事务的类型

1、根据系统设置分类

• 系统事务：比如数据库的增删改查、create、alter、drop、授权、truncate等本身就是一个事务
• 用户定义事务：
  begin transaction ——定义明确用户定义的事务
  commint transaction，rollback transaction——结束事务语句，提交事务和回滚事务。如果没有这两条，则系统会将从事务开始到关闭连接之前的内容都当作一个事务
• 分布式事务：用户定义。针对多个服务器

2、根据运行模式分类

• 自动提交事务：就是一条SQL语句就是一个事务
• 显式事务：都以begin transaction、rollback transaction、commit transaction开始、提交、回滚的事务
• 隐士事务：前一个事务完成时新事务隐式开始，但每个事务都以commit transaction、rollback transaction结束
• 批处理级事务：活动结果集（Mars），在Mars中启动的显式或隐式事务变为批处理级事务

三、事务处理语句

1、事务处理的T-SQL：

begin transaction （事务的开始）
commit transaction（提交事务）
rollback transaction（事务执行失败后回滚事务）
save transaction （事务内设置的保存点，回滚时可以回滚到保存点）

（1）、begin transaction语句

begin { tran | transaction } [ transaction_name | @tran_name_variable ] [ with mark [ 'description ’ ] ]

• 缩写：begin tran
• transaction_name：事务名，可有可无
• @tran_name_variable：含事务名的变量
• with Mark：日志中标记事务
• description：描述日志标记的字符串

（2）、commit transaction语句

commit [ { tran | transaction } [ transaction_name | @tran_name_variable ] ]

• commit transaction语句执行后不能执行事务回滚
• 事务中嵌套使用commit transaction时，内部事务提交不释放资源，也不写入到数据库，外部事务提交后才释放和写入

（3）、rollback transaction语句： 回滚到执行前的状态或者保存点

rollback [ tran | transaction [ transaction_name | @tran_name_variable | savepoint_name |@savepoint_variable ] ]

• 不指定事务名和保存点，则回滚到执行前的状态
• 执行commit后，这条语句将执行不了

（3）、save transaction语句

save { tran | transaction } { savepoint_name | @savepoint_variable }

• 增删改查可以放在事务里，其他例如create不能放到事务中
• 可以使用全局变量@@error查看是否发生了错误

四、事务的并发控制

1、并发控制的目的： 同时更新行时保证数据库的完整性，用户操作互不影响且能保证各自的数据正确
2、并发带来的问题： 都是读到不准确的数据

• 丢失修改： 就是本来读取的是修改后的数据，结果读的是未修改的数据
• 脏读： 读到不准确的数
• 不可重复读： 在一个事务中多次读同一数据，有一次修改，另一次读取不是同一个数
• 幻读： 事务不是独立执行时发生的一种现象。例如：一个事务对表进行修改，同时又插入数据，导致从第一个事务的角度看，表中还有没有修改的行，就像幻觉一样

3、锁的基本概念：

• 锁是实现并发控制的主要方法，防止其他事务访问指定资源的主要手段（上锁之后想让别人访问就开锁，不想让访问就锁上）
• 最小空间管理 单位是页，一个页有8KB，存放数据、日志、、索引等，表中一行数据不能跨页
• 页上的空间管理单位是簇，一个簇有8个页，表和索引的最小占用单位
• 锁是一种软件机制，上锁就是占用某种资源（表、数据行和索引），不允许其他用户操作，保证数据一致
• 锁是数据库自动根据用户操作添加和升级的

4、锁的类型：

• 共享锁S： 允许并发事务读取同一个资源，任何事务都不能修改数据，一旦读取数据后立即开锁，也可以根据需要保留锁
• 排他锁X： 防止并发事务对资源访问，其他任何事务都不能读取或修改X锁锁定的数据。增删改回自动使用X锁，直到事务执行完，但是有对象有其他锁后无法再加X锁
• 更新锁U锁： 防止死锁。锁定的对象不能被修改但是能被读取，U锁可以和S锁共存
• 意向锁I锁： 对加锁的上次资源加I锁，目的是最小化锁之间的冲突
• **模式锁：**保证表或索引被使用时，结构模式不能删除（模式稳定锁）或修改（模式修改锁）
• 大容量更新锁： 大量复制数据到表，且指定tablelock提示 或使用sp_tableoption设置了table_lock_on_bulk表选项时，使用大容量更新锁

5、意向锁I锁分类：

• 意向共享锁IS锁： 如果想对某个资源加S锁，则要首先对包含该元组的关系和数据库加IS锁
• 意向排他锁IX锁： 如果想对某个资源加X锁，则要首先对包含该元组的关系和数据库加IX锁
• 共享意向排他锁SIX（SIX=S+IX）： 如果对某个表加SIX锁，则表示要读取整个表和修改个别元组

6、锁的信息
（1）锁的兼容性问题：
（2）、查看锁的信息
三种方式：管理器（对象资源管理器—》管理—》右击活动监视器—》查看进程即可）和存储过程（SP_LOCK）或查询系统表（sys.dm_tran_locks）