7.1事务（课件）-《数据库应用技术-SQL Server》同步教学（人民邮电版）

并发控制 第7章 本章主要内容 本章主要介绍数据库并发操作带来的数据不一致性问题、事务的概念及特性、活锁和死锁问题、数据库系统的封锁技术及封锁协议、并发调度的可串行性与两段锁协议、封锁粒度与多粒度封锁等。 为了充分利用数据库资源，数据库用户对数据库系统并行存取数据，这样就会发生多个用户并发存取同一数据的情况，如果对并发操作不加控制，可能会产生不正确的数据，破坏数据的完整性。因此，数据库管理系统提供并发控制机制，保证数据库的完整性和一致性。 2 目录 01 事务 02 并发控制 03 封锁与 封锁协议 04 活锁与死锁 05 并发调度的可串行性与两段锁协议 06 封锁粒度与多粒度封锁 07 SQL Server的并发控制机制 事务 第7章 01 7.1.1 事务的概念 1.事务的概念 定义7.1 事务是数据库应用程序的基本逻辑单元，是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么不做，是一个不可分割的工作单位。 一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序，一个应用程序可以包括多个事务。 定义事务的语句有三条： BEGIN TRANSACTION (事务的开始) COMMIT (事务的提交) 事务正常结束 提交事务的所有操作（读+更新） 事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中 ROLLBACK (事务的回滚) 事务异常终止 事务运行的过程中发生了故障，不能继续执行 系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销 事务回滚到开始时的状态 7.1.1 事务的概念 7.1.1 事务的概念 【例7.1】定义一个“转账”事务，该事务将5000元由账号A转至账号B，但是账号B最多不能超过30000元。用T-SQL定义该事务的操作序列如下： BEGIN TRANSACTION READ(A) A=A-5000 IF(A<0) /*账号A款项不足*/ ROLLBACK ELSE WRITE(A) READ(B) B=B+5000 IF(B>30000) /*账号B款项超过30000元*/ ROLLBACK ELSE WRITE(B) COMMIT END TRANSACTION 7.1.2 事务的特性 1．原子性 事务是数据库的逻辑工作单位，是不可分割的工作单元。事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做，即不允许完成部分事务。 2．一致性 事务运行的结果应该使数据库保持数据的一致性，保持数据一致性的前提是事务不能够在执行过程中被打断，确保事务的全部操作被正确地执行，如果其中某些操作无法正确执行，就无法保证数据的一致性。 7.1.2 事务的特性 3．隔离性 系统必须保证事务不受其他并发执行事务的影响，一个事务内部的操作及使用的数据，对其他并发事务应该是隔离的，并发执行的各个事务之间不能相互干扰。 4．持久性 一旦一个事务被提交，事务对数据的更改就被永久地写入数据库中，这个改变应该是持久的，即使存放数据的介质损坏了，系统也能将数据恢复到介质损坏之前事务提交的状态。 并发控制 第7章 02 数据库是一个可以供多个用户共同使用的共享资源，在串行执行的情况下，每个时刻只能有一个应用程序对数据库进行存取，其他程序必须等待。这种工作方式制约了对数据库的访问效率，不利于数据库资源的利用。解决这一问题的重要途径是允许多个用户并发地访问数据库。当多个用户并发地访问数据库时，就会产生多个事务同时存取同一数据的情况，若对并发操作不加以控制，就会造成对数据的错误存取，从而破坏数据库的一致性。 7.2 并发控制 7.2.1 并发控制的含义 并发控制是指当多个用户同时对数据库进行操作时，为了保护数据库中数据的完整性和一致性而采用的各种技术。 7.2.2 并发操作带来的问题 1．丢失修改 丢失修改是指事务T1和事务T2读取同一数据并分别修改，事务T2提交的结果覆盖了事务T1提交的结果，导致事务T1对数据的修改被丢失。 表7.1中，事务T1和事务T2分别读取到数据库中R的值为100，在t3时刻，T1将R减去30，则R的值为70，在t4时刻，T2将R减去20，则R的值为80。接下来，T1和T2分别将R的值写回数据库，由于T2的写入操作在T1的写入操作之后，所以R的值为80，这样就丢失了T1对R的修改值70。 13 7.2.2 并发操作带来的问题 2．读脏数据 读脏数据又称为污读，是指事务T1修改某一数据并将其写回磁盘，事务T2读取同一数据后，事务T1由于某种原因被撤销，被事务T1修改过的数据会恢复原值，于是事务T2读到的数据就与数据库中的数据不一致，事务T2读到的数