Set transaction isolation level serializable

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ

• SERIALIZABLE - сериализуемость. В этом случае всякое чтение, а так же операции UPDATE, DELETE, INSERT, запрещены до заверше­ния текущей транзакции. Это максимальный уровень изоляции, который обеспечивает полную изоляцию транзакций друг от друга.

Он уста­навливается командой:

В каждый момент времени возможен только один уровень изоляции.

Пример 1. Уровень изоляции конкурирующей транзакции принят по умолчанию (т.е. READ COMMITTED).

В этом примере шаги 4, 6 и 8 демонстрируют черновое чтение.

Шаги 9 и 10 блокируются, потому что данные захвачены конкурирующей транзакцией.

Пользователь 1 (конкурирующая транзакция)	Пользователь 2 (текущая транзакция)
USE Торговая_фирма   BEGIN TRANSACTIONTrA 1. SELECT * FROMТовары	USE Торговая_фирма   SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED BEGIN TRANSACTIONTrB 2. SELECT * FROMТовары
3. UPDATE Товары SETНазвание = ‘Йогурт’ WHERE ID_товара = 4
	4. SELECT * FROM Товары (читает измененные и неподтвержденные данные)
5. DELETE FROMТовары WHEREID_товара = 4
	6. SELECT * FROM Товары (читает измененные и неподтвержденные данные)
7. INSERT INTOТовары (Название, категория) VALUES ('Семга', 10)
	8. SELECT * FROM Товар (читает измененные и неподтвержденные данные)
	9. UPDATEТовар SETЕдиница_измерения= 'л' WHERE ID_товара = 4 (Блокируется до окончания конкурирующей транзакции)
	10. DELETE FROMТовар WHERE ID_товара = 4 (Блокируется до окончания конкурирующей транзакции)
	11. INSERT INTOТовар (Название, Категория) VALUES (‘Минтай’, 9) (выполняется)
12. ROLLBACK TRANSACTION TrA SELECT @@Trancount
	13. ROLLBACK TRANSACTION TrB SELECT @@Trancount

Пример 2. Уровень изоляции конкурирующей транзакции будет принят по умолчанию (т.е. READ COMMITED).

В шагах 4, 6, 8 осуществляется блокировка данных, захваченных другой транзакцией, в то время как работа с другими данными разрешена (шаг 10)..

Пользователь 1 (конкурирующая транзакция)	Пользователь 2 (текущая транзакция)
USE Торговая_фирма   BEGIN TRANSACTIONTrA 1. SELECT * FROMТовары	USE Торговая_фирма   SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED BEGIN TRANSACTIONTrB 2. SELECT * FROMТовары
3. UPDATE Товары SETНазвание = 'Хлеб ' WHERE ID_товара = 4 (Захватывает данные)
	4. SELECT * FROM Товар (Читать нельзя. Команда блокируется до окончания конкурирующей транзакции)
5. DELETE FROMТовары WHEREID_товара = 4 (Выполняется)
	6. UPDATE Товар SETНазвание = 'Молоко ' WHERE ID_товара = 4 (блокируется до окончания конкурирующей транзакции)
7. UPDATE Товары SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (выполняется той транзакцией, которая первой захватила данные на изменение или удаление)
	8. DELETE FROMТовары WHERE ID_товара = 4 (Блокируется до окончания конкурирующей транзакции)
9. INSERT INTOТовары (Название, категория) VALUES ('Семга', 999)
	10. INSERT INTOТовар (Название, категория) VALUES ('Семга', 999) (выполняется)
11. ROLLBACK TRANSACTION TrA SELECT @@Trancount
	12. ROLLBACK TRANSACTION TrB SELECT @@Trancount

Пример 3. Уровень изоляции конкурирующей транзакции принят по умолчанию (READ COMMITTED).

На шаге 2 транзакция захватила дан­ные чтением и блокирует работу с ними со стороны конкурирующей транзакции (шаги 3, 5), которая может лишь добавлять записи (шаг 7).

Пользователь 1 (конкурирующая транзакция)	Пользователь 2 (текущая транзакция)
USE Торговая_фирма   BEGIN TRANSACTIONTrA 1. SELECT * FROMТовары	USE Торговая_фирма   SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ BEGIN TRANSACTIONTrB 2. SELECT * FROMТовары (Захватывает данные)
3. UPDATE Товар SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (Блокируется)
	4. SELECT * FROM Товары (Возвратит первоначально считанные данные)
5. DELETE FROMТовары WHEREID_товара = 4 (Блокируется)
	6. UPDATE Товары SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (Выполняется, т.к. данные захвачены текущей транзакцией)
7. UPDATE Товары SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (выполняется той транзакцией, которая первой захватила данные на изменение или удаление)
	8. DELETE FROMТовары WHERE ID_товара = 4 (Выполняется т.к. данные захвачены текущей транзакцией)
	9. INSERT INTOТовары (Название, категория) VALUES ('Семга', 999) (выполняется)
10. ROLLBACK TRANSACTION TrA SELECT @@Trancount
	11. ROLLBACK TRANSACTION TrB SELECT @@Trancount

Пример 4. Уровень изоляции конкурирующей транзакции принят по умолчанию (READ COMMITTED).

Пример демонстрирует, что текущая транзакция захватила данные чтением (шаг 2) и блокирует любые дейст­вия с ними со стороны конкурирующей транзакции вплоть до вставки данных (шаг 7).

Пользователь 1 (конкурирующая транзакция)	Пользователь 2 (текущая транзакция)
USE Торговая_фирма   BEGIN TRANSACTIONTrA 1. SELECT * FROMТовары	USE Торговая_фирма   SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE BEGIN TRANSACTIONTrB 2. SELECT * FROMТовары (Захватывает данные)
3. UPDATE Товары SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (Блокируется)
	4. SELECT * FROM Товары (Выполняется)
5. DELETE FROMТовары WHEREID_товара = 4 (Блокируется)
	6. UPDATE Товар SETНазвание = 'Хлебобулочные ' WHERE ID_товара = 4 (выполняется, т.к. данные захвачены текущей транзакцией)
7. INSERT INTOТовары (Название, категория) VALUES ('Семга', 999) (Блокируется)
	8. DELETE FROMТовары WHERE ID_товара = 4 (выполняется т.к. данные захвачены текущей транзакцией)
	9. INSERT INTOТовары (Название, категория) VALUES ('Семга', 999) (выполняется)
10. ROLLBACK TRANSACTION TrA SELECT @@Trancount
	11. ROLLBACK TRANSACTION TrB SELECT @@Trancount

Журнал транзакций

Возможность восстановления состояния базы данных после сбоев обеспечивается с помощью журнала транзакций. Журнализация изменений, т. е. сохранение во внешней памяти инфор­мации обо всех модификациях БД, тесно связана с управлением транзакциями.

Основным принципом согласованной политики записи изме­нений в журнал и непосредственно в базу данных является то, что запись об изменении объекта базы данных должна попадать во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект оказывается во внешней памяти базы данных. Соответствующий протокол журнализации (и управления буферизацией) называет­ся Write Ahead Log (WAL) - «пиши сначала в журнал», и состоит в том, что если требуется сохранить во внешней памяти изменен­ный объект базы данных, то перед этим нужно гарантировать со­хранение во внешней памяти журнала записи о его изменении.

Другими словами, если во внешней памяти базы данных нахо­дится некоторый объект базы данных, по отношению к которому выполнена операция модификации, то во внешней памяти жур­нала обязательно находится запись, соответствующая этой опера­ции. Каждая успешно завершившаяся транзакция должна быть реально зафиксирована во внешней памяти. Какой бы сбой ни произошел, система должна иметь все данные для восстановле­ния состояния базы данных, содержащие результаты всех зафик­сированных к моменту сбоя транзакций. Минимальным требованием, гарантирующим возможность восстановления последнего согласованного состояния базы данных, является сохранение во внешней памяти журнала всех записей об изменении базы дан­ных этой транзакцией. При этом последней записью в журнал, производимой от имени данной транзакции, является специаль­ная запись о конце транзакции.

Иногда для восстановления последнего согласованного со­стояния базы данных после сбоя журнала изменений базы дан­ных явно недостаточно. Основой восстановления в этом случае являются журнал и архивная копия базы данных.

Восстановление начинается с обратного копирования базы данных из архивной копии. Затем для всех закончившихся транзакций в прямом смысле повторно выполняются все опера­ции. Более точно, происходит следующее: по журналу в прямом направлении выполняются все операции; для транзакций, кото­рые не закончились к моменту сбоя, выполняется откат (англ. back up).

Хотя к ведению журнала предъявляются особые требования по части надежности, реально возможна и его утрата. Тогда единственным способом восстановления базы данных является возврат к архивной копии. Конечно, в этом случае не удастся получить последнее согласованное состояние базы данных.

Рассмотрим способы производства архивных копий базы данных. Самый простой способ - архивировать базу данных при переполнении журнала. В этом случае образование новых тран­закций временно блокируется. Когда все транзакции закончатся, и, следовательно, база данных придет в согласованное состоя­ние, можно выполнять ее архивацию, после чего начинать за­полнять журнал заново.

Можно выполнять архивацию базы данных реже, чем пере­полняется журнал. При переполнении журнала и окончании всех начатых транзакций можно архивировать сам журнал. По­скольку такой архивированный журнал, по сути дела, требуется только для воссоздания архивной копии базы данных, журналь­ная информация при архивации может быть существенно сжата.

В заключение сформулируем общие требования к системе восстановления данных в составе СУБД.

1. Пользователь не должен осуществлять рестарт транзакций или повторный ввод данных. Восстановление должно проходить на базе транзакции с помощью отмены или изменения отдель­ных транзакций.

2. Быстрое восстановление данных обеспечивается генераци­ей данных, используемых для восстановления.

3. При выполнении процедур автоматизированного восста­новления пользователь не должен анализировать состав данных и выбирать сами процедуры.

Для восстановления базы данных СУБД имеют в своем со­ставе сервисные программные средства:

Программы ведения системного журнала регистрируют опера­ции над БД: описание соответствующей транзакции, код поль­зователя, текст входного сообщения, тип изменения БД, адреса изменяемых данных вместе с их значениями до и после изме­нения.

Программы архивации используются для регулярного получе­ния копий БД для последующего ее восстановления.

Программы восстановления применяются для возврата БД или некоторых ее частей в состояние, предшествующее возникнове­нию отказа. При этом используют архивную копию БД и сис­темный журнал.

Программы отката ликвидируют последствия выполнения определенной транзакции в БД.

Программы записи контрольных точек и повторного исполнения позволяют ускорить восстановление.

Примеры для самотестирования:

Вариант 1.

1. Пусть дана таблица Товар. На начало транзакций в таблице записей нет:

Дата добавления: 2014-01-06