Часть 1. Общие сведения о транзакциях и блокировках

Уровни изоляции SQL сервер

Блокировки.

(Лекция составлена по материалам изданий:

1. Полякова Л.Н. Основы SQL. Курс лекций. Учебное пособие. Интернет-Университет Информационных технологий. WWW.Intuit.ru. М, 2004 г.

2. Карпова Т. Базы данных. Модели, разработка, реализация. Спб.: Питер, 2002 г.

3. Голицына О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных. М.: Форум - Инфра-М, 2007 г.

4.Вишневский А. MS SQL Server. Эффективная работа. М.: Питер, 2009 г.

5. Жилинский А. MS SQL сервер 2008. СПб.: БХВ-Петербург, 2009 г.

6. Роберт Вийера. Программирование баз данных MS SQL Server 2008. Базовый курс. М.-СПб – Киев: Диалектика, 2010 г.)

В лекции приводится определение транзакции и ее свойств; представлены явные, неявные, автоматические и вложенные транзакции. Описываются средства обработки и управления транзакциями. Рассматривается механизм сохране­ния и отката транзакций. Вводится понятие параллельности в работе базы данных и методы управления параллельностью с использованием блокировок. Приводится описание уровней блокировок и уровней изоляции сервера. Выде­ляются основные и специальные типы блокировок.

На лекции необходимо усвоить следующие ключевые слова и понятия:

транзакция, свойства транзакции, неделимость, согласованность, изолированность, устойчивость, блокировка, уп­равление параллельными процессами, проблема параллельной об­работки, уровень блокировки, «грязное» чтение, неповторяемое чтение, фантомы, управление транзакциями, сохранение изменений, отмена изменений, установка точек возврата, явные транзакции, неявные транзакции, вложенные транзакции, начало транзакции, конец транзакции, отмена транзакции, управление блокировками, блокировки на уровне строки, блокировки на уровне таблицы, колле­ктивные блокировки, монопольные блокировки, блокировки обнов­ления, специальные блокировки, «мертвые» блокировки, уровень изоляции, незавершенное чтение, завершенное чтение, повторяю­щееся чтение, сериализуемость.

Приступаем к изучению ключевых концепций использования СУБД в многопользовательском режиме - транзакций, блокировок и механизма обработки ошибок. В результате применения этих механизмов приложение, работающее с базой данных, становится менее уязвимым со стороны всякого рода случайностей.

Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чте­ния, удаления, вставки, модификации), приводящая к одному из двух возможных результатов: либо вся последовательность операций выполняется (если все операторы правильные), либо вся транзакция откатывается (если хотя бы один оператор не может быть успешно выполнен).

Обработка транзакций гарантирует целостность информации в базе данных. Таким образом, тран­закция переводит базу данных из одного целостного состояния в другое.

Попутно заметим, что поддержание механизма транзакций является показателем уровня развитости СУБД.

Одна из основных задач СУБД - обеспечение изолированности, т.е. создание такого режима функционирования, при котором каждому пользователю казалось бы, что БД доступна только ему. Такую задачу СУБД принято называть параллелизмом транзакций.

Большинство выполняемых действий производится в теле тран­закций. По умолчанию каждая команда выполняется как самостоятель­ная транзакция. При необходимости пользователь может явно указать ее начало и конец, чтобы иметь возможность включить в нее несколько команд.

При выполнении транзакции система управления базами данных должна придерживаться определенных правил обработки набора команд, входящих в транзакцию.

В частности, разработано четыре правила, извест­ные как требования ACID, которые гарантируют правильность и надежность работы системы.

ACID - Atomicity ( атомарность ), Consistency ( согласованность ), Isolation ( изолированность ), Durability ( устойчивость) представляет собой совокупность требований

1. неделимости (атомарности),

2. согласован­ности,

3. изолированности,

4. устойчивости.

Поясним:

1. Транзакция неделима в том смысле, что она не может быть выполнена частично. Если может быть выполнена лишь часть тран­закции, она отклоняется.

2. Транзакция является согласованной в том смысле, что она не нарушает биз­нес-логику и отношения между элементами данных.

Это свойство очень важно при разработке клиент-серверных систем, поскольку в хранилище данных поступает большое количество транзакций от разных систем и объектов. Если хотя бы одна из них нарушит цело­стность данных, то все остальные могут выдать неверные результаты.

3. Транзакция всегда изолирована в том смысле, что ее результаты не зависят от предыдущих или последующих транзак­ций. Это свойство называется сериализуемостью.

4. Транзакция устойчива. Под устойчивостью транзакции понимается то, что после ее завершения

а) во-первых, сама транзакция сохраняется в системе;

б) во-вторых, происходит фиксация ее результатов.

То есть состояние БД уже нельзя вернуть в исходное состояние.

Перечисленные выше правила обязан выполнять сервер.

Программист лишь вы­бирает нужный уровень изоляции, заботится о соблюдении логической целостности данных и бизнес-правил.

На него возлагаются обязанности по созданию эффективных и логически верных алгоритмов обработки данных. Он решает, какие команды должны выполняться как одна тран­закция, а какие могут быть разбиты на несколько последовательно вы­полняемых транзакций.

Следует по возможности использовать неболь­шие транзакции, т.е. включающие как можно меньше команд и изменяю­щие минимум данных. Соблюдение этого требования позволит наиболее эффективным образом обеспечить одновременную работу с данными множества пользователей.

Дата добавления: 2014-01-06