第六篇 数据保护-并发控制6.3.ppt

6.3　数据库的并发控制 6.3.1　并发控制概述 1、事务 事务(Transaction)：用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。 事务和程序是两个概念 在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序 一个应用程序通常包含多个事务 事务是恢复和并发控制的基本单位 定义事务的两种方式 显式方式 事务的开始由用户显式控制或DBMS自动隐含 事务结束由用户显式控制 隐式方式 当用户没有显式地定义事务时，由DBMS按缺省规定自动划分事务 显式定义事务 1. 事务开始 BEGIN TRANSACTION 2. 事务结束（1） COMMIT 事务正常结束 提交事务的所有操作(读＋更新) 使事务中所有对数据库的更新永久生效（保存在物理数据库中）。 2. 事务结束（2） ROLLBACK 事务异常终止 回滚事务的所有操作 在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行 系统将事务中对数据库的所有已完成的更新操作全部撤消，滚回到事务开始时的状态 事务的ACID特性 原子性（Atomicity） 一致性（Consistency） 隔离性（Isolation） 持续性（Durability ） 1）原子性 事务是数据库的逻辑工作单位 事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做 2）一致性 事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 一致性状态：数据库中只包含成功事务提交的结果 不一致状态：数据库中包含失败事务的结果 数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库中 一致性与原子性是密切相关的。 例：银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。 定义一个事务，该事务包括两个操作 第一个操作是从帐号A中减去一万元 第二个操作是向帐号B中加入一万元 这两个操作要么全做，要么全不做 全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。 如果只做一个操作则用户逻辑上就会发生错误，少了一万元，这时数据库就处于不一致性状态。 3）隔离性 一个事务的执行不能被其他事务干扰 一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。 T1的修改被T2覆盖了！ 4）持续性 持续性也称永久性（Permanence） 一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。 保证事务ACID特性是事务处理的重要任务。 破坏事务ACID特性的因素 多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行 DBMS必须保证多个事务的交叉运行不影响这些事务ACID特性，特别是原子性和隔离性 事务在运行过程中被强行停止 DBMS必须保证被强行终止的事务对数据库和其他事务没有任何影响 这些就是DBMS中恢复机制和并发控制机制的责任。 2、并发操作与数据的不一致性 什么是数据的不一致性？ 例：飞机订票系统中的一个活动序列： 1）甲售票员读出某航班的机票余额A，设A=16 2）乙售票员读出同一航班的机票余额A，也为16 3）甲售票点卖出一张机票，修改机票余额A←A-1， 所以A=15，把A写回数据库 4）乙售票点也卖出一张机票，修改机票余额A←A-1， 所以A=15，把A写回数据库 结果：卖出两张机票，但数据库中机票余额只减少1。 这种情况称为数据库的不一致性。 产生原因 由甲乙两个售票员并发操作引起 在并发操作情况下，对甲、乙两个事务的操作序列的调度是随机的 若按上面的调度序列执行，甲事务的修改就被丢失。因为第4步中乙事务修改A并写回后覆盖了甲事务的修改。 并发操作带来的数据不一致性 丢失修改（lost update） 不可重复读（non-repeatable read） 读“脏”数据（dirty read） 1）丢失修改 事务1与事务2从数据库中读入同一数据并修改 事务2的提交结果破坏了事务1提交的结果 导致事务1的修改被丢失。 2）不可重复读 事务1读取数据 之后，事务2执行更新操作 从而使事务1无法再现前一次读取结果。 三类不可重复读 ①读-更新 事务1读取某一数据 事务2对其做了修改 当事务1再次读该数据时，得到与前一次不同的值。 ②读-删除 事务1按一定条件从数据库中读取某些数据记录 事务2删除了其中部分记录 当事务1再次按相同条件读取数据时，发现某些记录神密地消失了。 ③读-插入 事务1按一定条件从数据库中读取某些数据记录 事务2插入了一些记录 当事务1再次按相同条件读取数据时，发现多了一些记录。 后两种不可重复读有时也称为幻行现象 3）读“脏”数据 事务1修改某一