Oracle事務Transaction

參考資料：

Transactions

關于Oracle事務的總結

什么是事務？

事務(Transaction)是訪問并可能更新資料庫中各種資料項的一個程式執行單元(unit)，事務由事務開始(begin transaction)和事務結束(end transaction)之間執行的全體操作組成，

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作業單元，是一個整體，是不可分割的，一個事務所包含的操作要么全部做，要不全部不做，

• 一致性（Consistency）-一個事務執行一項資料庫操作，事務使資料庫從一種一致性的狀態變換成另一種一致性狀態，

• 隔離性（Isolation）-在事務未提交前，它操作的資料，對其他用戶不可見，

• 持久性（Durability）-一旦事務成功完成，該事務對資料庫所施加的所有更新都是永久的，

  • redo日志--提交的事務被永久的記錄到redo日志中，

資料庫事務的開始和結束

以第一個DML陳述句的執行作為開始

以下面的其中之一作為結束：

• commit或rollback陳述句
• DDL或DCL陳述句（自動提交）
• 用戶會話正常結束--commit
• 系統例外終了--rollback

并發與資料的讀取

當多個會話同時訪問（操作）相同的資料時，將會出現一些意想不到的結果，包括：

• 臟讀 --dirty reads

  一個事務讀取了另一個事務未提交的資料,而這個資料是有可能回滾
  ?

• 不可重復讀 --non-repeatable reads

  在資料庫訪問中，一個事務范圍內兩個相同的查詢卻回傳了不同資料，這是由于查詢時系統中其他事務修改的提交而引起的，
  ?

• 幻讀 --Phantom（虛幻的） reads

  事務1讀取記錄時事務2增加了記錄并提交，事務1再次讀取時可以看到事務2新增的記錄，對事物1而言就好像出現了幻覺一樣，

事務的隔離等級

ANSI定義的事務的隔離等級：

Oracle定義的事務隔離等級：

事務的并發控制-鎖

Oracle的鎖定機制

• Oracle盡可能的減少鎖定的使用

• Oracle的讀操作不會對表加鎖，一些資料庫會使用查詢鎖定（共享鎖，排它鎖）

• Oracle通過回滾機制，保證讀不會受到阻塞

• Oracle沒有鎖管理器

• Oracle中鎖作為資料塊的一種屬性存在

Oracle和Sql Server鎖的區別

事務的控制-savepoint

通過在事務中間設定檢查點，可以更加精細的控制事務，防止一部分錯誤操作導致整個事務重新運行，演示如下：

SQL> create table t(id int);

表已創建，

SQL> insert into t values(1);

已創建 1 行，

SQL> savepoint s1;

保存點已創建，

SQL> select * from t;

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

SQL> update t set id=2;

已更新 1 行，

SQL> savepoint s2;

保存點已創建，

SQL> select * from t;

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

SQL> rollback to s1;

回退已完成，

SQL> select * from t;

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

一旦回傳到保存點s1之后s2就失去了效果，因為已經回到s1了，這時候s2還不存在，

自治事務

自治事務允許在一個事務中存在獨立的事務，它的操作不會對當前事務產生影響，

語法：

pragma autonomous_transaction

關于自治事務的使用可以參考：ORACLE中的自治事務

實驗演示如下：(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  -> 子程式local中可以’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊可以’看到’2條記錄(它們都是被local commit掉的)
local: # of rows is 2  -> 子程式local首先’看到’2條記錄,然后又commit了第三條記錄
local: # of rows is 4  -> 子程式local又’看到’了新增加的記錄(它們都是被local commit掉的),然后又commit了第五條記錄
main: # of rows is 5   -> 主匿名塊最后’看到’了所有的記錄. 

PL/SQL 程序已成功完成，

從這個例子中,我們看到COMMIT和ROLLBACK的位置無論是在主匿名塊中或者在子程式中,都會影響到整個當前事務.

現在如果將procedure local改成自治事務,在procedure local后面加上：

pragma AUTONOMOUS_TRANSACTION;

效果如下：

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  -> 子程式local中無法可以’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄 (因為它是獨立的)
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊可以’看到’2條記錄,但只有一條是被commited.
local: # of rows is 1  -> 子程式local中可以’看到’它前一次commit的記錄,但是主匿名塊中的記錄已經被提前rollback了
local: # of rows is 3  -> 子程式local 中可以’看到’3條記錄包括主匿名塊commit的記錄
main: # of rows is 4   ->主匿名塊最后’看到’了所有的記錄.

PL/SQL 程序已成功完成，

分布式事務

• 發生在多臺資料庫之間的事務，
• 通過dblink方式進行事務處理，
• 分布式事務要比單機事務要復雜的多，
• 可能的風險：軟體，服務器，網路，

分布式事務的組成

commit Point Strength

Oracle選取Commit Point Strength（相當于權重）最大的資料庫作為Commit point，

Oracle分布式事務的機制-兩階段提交

2PC-two phase commit

• prepare phase
• commit phase

準備階段prepare phase

為了完成準備階段，除了commit point機器外，其它的資料庫機器按照以下步驟執行：

• 每個節點檢查自己是否被其它節點所參考，如果有，就通知這些節點準備提交（進入prepare階段）

• 每個節點檢查自己運行的事務，如果發現本地運行的事務不做修改資料操作，則跳過后面的步驟，直接回傳一個read only給全域協調行程，

• 如果事務需要修改資料，為事務分配相應的資源用于保證修改的正常進行，

• 對事物做的修改，記錄redo資訊，

• 本地redo保證事務失敗后的回滾，

• 當上面的作業都成功后，給全域協調行程回傳準備就緒的資訊，反之，回傳失敗的信號，

提交階段commit phase

提交階段按下面的步驟進行：

• 全域協調器通知commit point進行提交
• commit point提交完成，
• commit point服務器通知全域協調器提交完成
• 全域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（提交先后順序根據Commit Point Strength）
• 其它節點在redo上記錄相應的redo日志，并標注提交完成
• 其它節點通知全域協調器提交完成，

分布式事務的結束

分布式事務的結束就是全域協調器和commit point兩者之間釋放資源的順序，

• 全域協調器通知commit point資料庫所有節點提交完成，
• commit point資料庫釋放和事務相關的所有資源，然后通知全域協調器，
• 全域協調器釋放自己持有的資源
• 分布式事務結束

分布式事務的安全性

2PC是否真的可以保證分布式事務的一致性？

• 理論上是不可能保證分布式事務的一致性，

關于CAP理論可以參見：CAP理論

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標籤：Oracle

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