《SQL Server 2008从入门到精通》--20180724

2021-11-17 01:12:14

1.事务

事务在SQL Server中相当于一个工作单元，可以确保同时发生的行为与数据的有效性不发生冲突，并且维护数据的完整性。在实际应用中，多个用户在同一时刻对同一部分数据进行操作时，可能会由于一个用户的操作使其他用户的操作和数据失效。事务可以很好地解决这一点。事务总是确保数据库的完整性。

1.1.事务的ACID属性

  • 原子性（Atomicity）:事务是工作单元。事务内的所有工作要不全部完成，要不全部没完成，不存在完成一部分的说法。
  • 一致性（Consistency）：事务完成时，所有的数据都必须是一致的。事务结束时，所有内部数据结构都必须是正确的。
  • 隔离性（Isolation）：由并发事务所做的修改必须与其他并发事务所做的修改隔离。事务识别数据时数据所处的状态，要不是另一并发事务修改前的状态，要不是另一并发事务修改后的状态，不存在中间状态。
  • 持久性（Durability）：事务提交后，事务所完成的工作结果会得到永久保存。

示例1：情况如下2个代码

--语句1:

UPDATE student

SET stu_birthday='1993-02-01',

stu_native_place='山西',

stu_phone='15729810290'

WHERE stu_no='20180101'

--语句2：

UPDATE student

SET stu_birthday='1993-02-01'

WHERE stu_no='20180101'

UPDATE student

SET stu_native_place='山西'

WHERE stu_no='20180101'

UPDATE student

SET stu_phone='15729810290'

WHERE stu_no='20180101'

在语句1中，只有一个事务，对列的更新要不全部成功更新，要不全部更新失败。而语句2中，有三个事务，就算其中有某个列更新失败，也不会影响其他列的更新。

1.2.事务分类

1.2.1.系统提供的事务

系统提供的事务是指执行某些T-SQL语句时，一条语句段构成了一个事务，如ALTER TABLE，CREATE，DELETE，DROP，FETCH等。

1.2.2.用户自定义的事务

实际应用中，经常使用用户自定义的事务。自定义的方法是，以BEGIN TRANSACTION开始，以COMMIT TRANSACTION或ROLLBACK TRANSACTION结束。这两个语句之间所有语句都被视为一体。

示例2：自定义事务的应用

BEGIN TRANSACTION

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_birthday,stu_enter_score)

VALUES('20180013','贾乃亮','1993-01-20','498')

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_birthday,stu_enter_score)

VALUES('20180014','周星星','1993-07-20','532')

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_birthday,stu_enter_score)

VALUES('20180015','雨化田','错误格式数据','570')

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_birthday,stu_enter_score)

VALUES('20180016','周琪','1993-01-20','653')

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_birthday,stu_enter_score)

VALUES('20180017','陈璐','1998-01-20','599')

COMMIT TRANSACTION

在上面的事务中，第三条插入数据是错误数据，无法成功插入，执行上面的语句，发现所有插入语句都没有被执行成功。

还有一种用户自定义事务——分布式事务。如果在比较复杂的环境中，有多台服务器，为了保证服务器中数据的完整性和一致性，就必须定义一个分布式事务。举个例子，有2台服务器，一台存放库存数据，另一台存放订单数据，用户下单的逻辑是，下单前先扣除库存数据，再下单。如果没有分布式事务，容易出现扣除库存数量，单下单却没成功，造成两个数据库数据不一致的情况。

1.3.管理事务

主要使用以下4条语句管理事务：BEGIN TRANSACTION，COMMIT TRANSACTION，ROLLBACK TRANSACTION和SAVE TRANSACTION。此外还有2个全局变量可以用在事务处理语句中：@@ERROR和@@TRANCOUNT。

BEGIN TRANSACTION，COMMIT TRANSACTION，ROLLBACK TRANSACTION不多说了。

1.3.1.SAVE TRANSACTION

允许部分地提交一个事务，同时仍能回退这个事务的剩余部分。

示例3：BEGIN TRANSACTION，COMMIT TRANSACTION，ROLLBACK TRANSACTION和SAVE TRANSACTION的结合使用

执行下列语句

BEGIN TRANSACTION changed

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_sex,stu_enter_score)

VALUES('20180014','谭晶','男','533')

SAVE TRANSACTION saveinsert--设置保存事务点saveinsert

UPDATE student

SET stu_sex='错误数据'

WHERE stu_no='20180014'

ROLLBACK TRANSACTION saveinsert--回滚到保存事务点saveinsert

COMMIT TRANSACTION changed

上述代码完成了一个这样的功能：设置一个事务，事务名changed，该事务的作用是向student表中插入一条记录并更新该记录的stu_sex字段。如果更新失败，则回滚到插入操作，即保证不管更新是否成功，插入操作都能成功。

1.3.2.@@TRANCOUNT变量和@@ERROR变量

@@TRANCOUNT变量报告当前嵌套事务为第几层嵌套，每个BEGIN TRANSACTION都能使@@TRANCOUNT加一，@@ERROR变量用来保存任何一条T-SQL语句的最新错误号。

示例4：对示例3中代码加上对@@TRANCOUNT和@@ERROR变量的访问

执行下列语句

BEGIN TRANSACTION changed

SELECT @@TRANCOUNT AS trancount

INSERT INTO student(stu_no,stu_name,stu_sex,stu_enter_score)

VALUES('20180016','陈甜甜','女','661')

SAVE TRANSACTION saveinsert--设置保存事务点saveinsert

UPDATE student

SET stu_sex='错误数据'

WHERE stu_no='20180016'

SELECT @@ERROR AS error

ROLLBACK TRANSACTION saveinsert--回滚到保存事务点saveinsert

COMMIT TRANSACTION changed

GO

结果如图所示

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示例5：对@@TRANCOUNT变量的理解

执行下列语句

BEGIN TRANSACTION changed1

SELECT @@TRANCOUNT AS trancount

INSERT INTO class(class_id,class_name,enter_score_level)

VALUES('07','TEST','TEST')

BEGIN TRANSACTION changed2

INSERT INTO class(class_id,class_name,enter_score_level)

VALUES('08','TEST','TEST')

BEGIN TRANSACTION changed3

SELECT @@TRANCOUNT AS trancount

INSERT INTO class(class_id,class_name,enter_score_level)

VALUES('09','TEST','TEST')

COMMIT TRANSACTION changed3

COMMIT TRANSACTION changed2

COMMIT TRANSACTION changed1

我在changed1和changed3中对@@TRANCOUNT变量进行了访问，结果如图所示

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每个BEGIN TRANSACTION都使@@TRANCOUNT加一。

1.4.SQL Server本地事务支持

应用程序主要通过设置事务开始时间和事务结束时间来管理事务。这可以通过函数或者应用程序接口（API）实现。默认情况下，事务按连接级别进行处理，使用API函数或者SQL语句，可以将事务作为显式，隐式和自动提交事务来处理。

1.4.1.自动提交事务模式

自动提交事务模式是SQL Server默认的事务管理模式，每个SQL语句都是一个事务，在完成时都会被提交或回滚。在自动提交事务模式下，当遇到的错误是编译时错误，会回滚整个批处理，当遇到的错误是运行时错误，不会回滚整个批处理，而是执行部分语句并提交。

示例6：遇到编译时错误和运行时错误时，事务处理方式是不同的

执行下列语句

--编译时错误代码

USE test

GO

CREATE TABLE T1(

id INT NOT NULL,

name VARCHAR(20),

age INT,

CONSTRAINT pk_id PRIMARY KEY(id)

)

GO

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1001','宋佳佳','26')

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1002','陈琦','23')

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUE

('1003','卢哲','27')--语法错误，回滚整个批处理

GO

SELECT * FROM T1

结果可以看到，T1表虽然被创建了，但是三条数据都没有插入成功。可见编译时错误会回滚整个批处理。

删除T1表后执行下列语句

--运行时错误代码

USE test

GO

CREATE TABLE T1(

id INT NOT NULL,

name VARCHAR(20),

age INT,

CONSTRAINT pk_id PRIMARY KEY(id)

)

GO

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1001','宋佳佳','26')

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1002','陈琦','23')

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1001','卢哲','27')--主键重复错误，仅该语句不执行

GO

SELECT * FROM T1

结果如图所示

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仅错误的INSERT语句不执行，而整个批处理并没有回滚。可见运行时错误不会导致整个批处理被回滚，仅仅只是中断执行。

1.4.2.显式事务模式

有明显使用BEGIN TRANSACTION语句定义一个事务的就是显式事务模式。示例2，3，4，5都是显式事务模式。

1.4.3.隐式事务模式

隐式事务模式是一种连接选项，在该选项下每个连接执行的SQL语句都被视为单独的事务。当连接以隐式事务模式进行操作时，SQL Server将在事务提交或事务回滚后自动开始新事务。隐式事务模式无需BEGIN TRANSACTION这种语句来进行定义。

1.4.3.1.通过SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON语句设置隐式事务模式

显式事务模式模式会在有大量DDL和DML语句执行时自动开始，并一直保持到用户明确提交为止。也就是说，如果设置了隐式事务模式，而SQL语句中又有事务没有明确提交，即使用COMMIT TRANSACTION语句提交，那么用户断开连接，或者关闭数据库时，系统会询问有未提交的事务，是否提交，如果选择否，那么未提交的事务将会被回滚，下次连接时就不存在了。

示例7：执行下列语句

SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON

GO

USE test

CREATE TABLE T1(

id INT NOT NULL,

name VARCHAR(20),

age INT,

CONSTRAINT pk_id PRIMARY KEY(id)

)

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1001','宋佳佳','26')

COMMIT TRANSACTION

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1002','陈琦','23')

INSERT INTO T1(id,name,age)VALUES

('1003','卢哲','27')

SELECT * FROM T1

结果如图所示

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然后断开连接，出现如下提示

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如果选择否的话，再次连接成功后SELECT T1表，结果如图所示

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会发现1002和1003的记录都被回滚了，那是因为在插入的时候，这两条语句的事务没有COMMIT，只有第一条插入语句被提交了。这就是隐式事务模式。

1.4.3.2.调用API函数来设置隐式事务模式

用来设置隐式事务模式的API机制是ODBC和OLE DB（不能理解，不多说了）

1.4.4.批范围的事务

该事务只适用于多个活动的结果集。在MARS会话中启动的SQL显式或隐式事务，将变成批范围事务，当批处理完成时，如果批范围事务还没有被提交或回滚，SQL Server将自动对其进行回滚。

1.5.隔离级别

当多个线程都开启事务来操作数据库中的数据时，数据库要能进行隔离操作，以确保各个线程获取数据的准确性。如果没有隔离操作，会出现以下几种情况：

  • 脏读：一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。

例如：A转100块钱给B，SQL语句如下

UPDATE acount

SET cash=cash+100

WHERE name='B'--此时A通知B

UPDATE acount

SET cash=cash-100

WHERE name='A'

执行完第一条语句时，A通知B，让B确认是否到账，B确认钱到账（此时发生了脏读），而后无论第二条SQL语句是否执行，只要事务没有提交，所有操作都将回滚，B第二次查看时发现钱没有到账。

  • 不可重复读：一个事务范围内多次查询某个数据，返回不同的值，这是因为该数据被另一个事务修改并提交了。脏读和不可重复读的区别在于，脏读是读取了另一个事务还未提交的数据，不可重复都是读取了反复读取了前一个事务提交了的数据
  • 幻读：比如事务T1将表中某一列数据从1修改成2，同时T2事务插入一条数据，该列值仍然是1，那么用户查询时就会发现该表还有1列数据为1，未被T1事务修改。

1.5.1.四种隔离级别

  • 未提交读（READ UNCOMMITTED）:事务隔离的最低级别，可执行未提交读和脏读，任何情况都无法保证
  • 提交读（READ COMMITTED）：在读取数据时控制共享锁，避免脏读，但无法避免不可重复读和幻读。它是SQL Server 2008的默认值。
  • 可重复读（REPEATABLE READ）：锁定查询过程中所有数据，防止用户更新数据，避免了脏读和不可重复读的发生，无法避免幻读。
  • 可串行读（SERIALZABLE）：在数据集上放置一个范围锁，防止其他用户在事务完成之前更新数据或插入行，是事务隔离的最大限制级别，避免了脏读，不可重复读和幻读的发生。

事务隔离级别越高，越能保证数据的一致性和完整性。

1.5.2.设置事务隔离级别

默认情况下，SQL Server 2008的事务隔离级别为提交读。可通过SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL来设置事务隔离级别。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED

1.6.分布式事务

对多个数据库中的数据进行修改的事务，是分布式事务。这些数据库可以是本地数据库，也可以是其他链接服务器上的数据库。

分布式事务由一个分布式事务协调程序（DTC）来控制，若想使用分布式事务，必须先启动该服务。在分布式事务中用COMMIT TRANSACTION提交事务，数据库会自动调用一个两步提交协议：1.通知每个数据库核实它们能够提交该事务并保留资源。2.当每个相关数据库通知SQL Server 2008可以随时提交该事务后，SQL Server 2008通知相关数据库提交该事务。如果有一个数据库不能成功提交该事务，则SQL Server 2008会通知所有相关数据库回滚该事务。

1.7.高级事务主题

  • 嵌套事务：显式事务可以嵌套在存储过程中
  • 事务保存点：提供了一种可以部分回滚事务的机制
  • 绑定会话：有利于在一个服务器上的多个会话之间的协调操作，允许一个或多个会话共享事务和锁，并且可以使用同一个数据，不会有锁的冲突

1.8.管理长时间运行的事务

1.8.1.查看长时间运行的事务

执行下列语句

SELECT * FROM sys.dm_tran_database_transactions

结果如图所示

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1.8.2.停止事务

停止事务可能必须运行KILL语句，使用该语句时要小心，特别是在运行重要的进程时。

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