聊城大学计算机学院数据库原理课件 事务.ppt

事务概念 事务定义 事务是由一系列操作序列构成的程序执行单元，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。 例如银行转帐。 SQL中事务的定义 事务以Begin transaction开始，以Commit work或 Rollback work结束。 Commit work表示提交，事务正常结束。 Rollback work表示事务非正常结束，撤消事务已做的操作，回滚到事务开始时状态。 事务概念 示例 银行转帐：事务T从A帐户过户50￥到B帐户。 T： read(A); A := A – 50; write(A); read(B); B := B + 50; write(B); read(X)：从数据库传送数据项X到事务的工作区中。 write(X)：从事务的工作区中将数据项X写回数据库。 事务概念 事务特性(ACID) 原子性(Atomicity) 事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做。 原子性由恢复机制实现。 一致性(Consistency) 事务的隔离执行必须保证数据库的一致性。 事务开始前，数据库处于一致性的状态；事务结束后，数据库必须仍处于一致性状态。 数据库的一致性状态由用户来负责。 如银行转帐，转帐前后两个帐户金额之和应保持不变（意大利香肠）。 事务概念 隔离性(Isolation) 系统必须保证事务不受其它并发执行事务的影响。 对任何一对事务T1，T2，在T1看来，T2要么在T1开始之前已经结束，要么在T1完成之后再开始执行。 隔离性通过并发控制机制实现。 持久性(Durability) 一个事务一旦提交之后，它对数据库的影响必须是永久的。 系统发生故障不能改变事务的持久性。 持久性通过恢复机制实现。 事务状态 并发执行 并行 Vs 串行 基本比较 并行事务会破坏数据库的一致性。 串行事务效率低。 并行的优点 一个事务由不同的步骤组成，所涉及的系统资源也不同。这些步骤可以并发执行，以提高系统的吞吐量。 系统中存在着周期不等的各种事务，串行会导致难于预测的时延。如果各个事务所涉及的是数据库的不同部分，采用并发会减少平均响应时间。 并发执行 核心问题 在保证一致性的前提下最大限度地提高并发度。 事务执行示例 并发执行 并发执行 并发执行 事务的调度 事务的执行顺序称为一个调度，表示事务的指令在系统中执行的时间顺序。 一组事务的调度必须保证 包含了所有事务的操作指令 一个事务中指令的顺序必须保持不变。 串行调度 在串行调度中，属于同一事务的指令紧挨在一起。 对于有n个事务的事务组，可以有n！个有效调度。 并行调度 在并行调度中，来自不同事务的指令可以交叉执行。 当并行调度等价于某个串行调度时，则称它是正确的。 并发执行 并发执行 并发执行 SQL中一致性级别的定义 serializable：一个调度的执行必须等价于一个串行调度的结果。 repeatable read：只允许读取已提交的记录，并要求一个事务对同一记录的两次读取之间，其它事务不能对该记录进行更新。 read committed：只允许读取已提交的记录，但不要求可重复读。 read uncommitted：允许读取未提交的记录。 并发执行 并发执行 并发执行 可恢复性 事务的恢复：一个事务失败了，应该能够撤消该事务对数据库的影响。如果有其它事务读取了失败事务写入的数据，则该事务也应该撤消。 可恢复调度 可恢复性 无级联调度 可串行化 如何判定并行调度与一个串行调度等价？ 冲突指令 指令的顺序 考虑一个调度S中的两条连续指令（仅限于read与 write操作）Ii与Ij，分别属于事务Ti与Tj， ①Ii = read(Q), Ij = read(Q) ②Ii = read(Q), Ij = write(Q) ③Ii = write(Q), Ij = read(Q); ④Ii = write(Q), Ij = write(Q); 在① 情况下，Ii与Ij的次序无关紧要。其余情况下，Ii与Ij的次序不同，其执行结果也不同，数据库最终状态也不同。 可串行化 冲突指令 当两条指令是不同事务在相同数据项上的操作，并且其中至少有一个是write指令时，则称这两条指令是冲突的。 如在②、③、④情况下，Ii与Ij 是冲突的。 非冲突指令交换次序不会影响调度的最终结果。 冲突等价 如果调度S可以经过一系列非冲突指令交换转换成调度S，则称调度S与S是冲突等价的。 可串行化 可串行化 冲突可串行化 当一个调度S与一个串行调度冲突等价时，则称该调度是冲突可串行化的。 如并行调度3是冲突可串行化的。 可串行化 可串行化 视图可串行化 考虑关于某个事务集的两个