交易和并发位于DBMS的Concurrency Control
(Transaction manager & lock Manager)
·Transaction-事务、交易
在数据库中,transaction指的是一组逻辑单元的工作(内包含一系列SQL语句),要么全部执行,否则全部丢弃。
DML语句已经是MySQL和SQL Server中不可再分的语句,但RDBMS允许用户自定义transaction,并且能对数据库做永久性改变。
Transaction解决了两个问题:
1.用户需要定义一个集成的工作单元——重复机械性的工作可以被一键解决。
2.并发处理多个用户的数据。
Transaction的类型:
1. 单条的DML和DDL指令可以被视为隐性的transaction,例如:
Update 700 records——如果这条语句在更新了200条后,发生了数据库故障那么重启以后会发现,数据库没有任何变化。
2.多个语句,即自定义transaction
(Keywords:BEGIN,START TRANSACTION,COMMIT,ROLLBACK):
START TRANSACTION( BEGIN ) //启动一条transaction的keyword
- SQL statement;//实际执行的语句
- SQL statement;
COMMIT //递交整个transaction的结果
or ROLLBACK //如果发生crash,回滚至transaction未执行的初状态
在transaction中,内部的过程是不可见的,即封装性。
如果中途发生error,所有完成的语句都会被逆转,给出报错信息,用户可以重新尝试。
Transaction的重要性质——ACID:
1.原子性(Atomicity):
transaction 是单个的、不可见的逻辑单元,所以具有原子性,它的运行结果只有全部成功或者全部失败。
2. 一致性(Consistency):
transaction前后的约束始终保持。
3.孤立性(Isolation):
一个transaction的执行内部的过程中的结果不可被其他transaction调用,直到这一transaction全部完成。
4.持续性(Durability):
当一个transaction被完成,对整个数据库的改变是永久的。
·Concurrency- 并发性
在海量用户对数据库同时进行访问下,并发执行将会产生许多不可预见的问题。
·更新丢失
小明和小红同时从一个账户(1000元)取钱,余额1000的时候 两个人同时操作,小明取了100元(1000-100=900元),但是由于数据库没更新,小红取了800元(1000-800=200元),而后两个人的transaction前后执行写入余额操作(小明的transaction后执行),导致余额为900元(实际为100元)。
·数据未提交
小明和小红同时操作1000元余额的账户,小明取走了800元(余额200元),此时小红取款100元(200-100=100元),但是由于小明这边出现了故障,没有取出钱导致rollback,余额回到1000元,但是小红这里最后执行了写入操作,导致余额为100元(实际应为900元)。
·调用不一致
当transaction A正在查看部分数据,而其他transaction正在更新数据,会导致A的查看数据前后不一致。
为了解决并发性的三个问题,解决方法如下:
·序列化
所有的transaction先后一个接一个的被执行,这种方式能够绝对地解决并发问题的,但是效率也是最低的。
·Lock 上锁
能够在当前transaction保证数据利用的排他性,并且要求阻止其他transaction读取不一致的数据。
即,A在使用数据Data时,其他的BCD都不可以使用数据Data。
重要工具:Lock Manager:负责分配和管理transaction使用的锁