參考資料：

<a rel="nofollow">Transactions</a>

關(guān)于Oracle事務(wù)的總結(jié)

什么是事務(wù)？

事務(wù)(Transaction)是訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序執(zhí)行單元(unit)。事務(wù)由事務(wù)開始(begin transaction)和事務(wù)結(jié)束(end transaction)之間執(zhí)行的全體操作組成。

事務(wù)的屬性-ACID

• 原子性（Atomicity）-事務(wù)的原子性強(qiáng)調(diào)了一個(gè)事物是一個(gè)邏輯工作單元，是一個(gè)整體，是不可分割的。一個(gè)事務(wù)所包含的操作要么全部做，要不全部不做。

• 一致性（Consistency）-一個(gè)事務(wù)執(zhí)行一項(xiàng)數(shù)據(jù)庫操作，事務(wù)使數(shù)據(jù)庫從一種一致性的狀態(tài)變換成另一種一致性狀態(tài)。

• 隔離性（Isolation）-在事務(wù)未提交前，它操作的數(shù)據(jù)，對其他用戶不可見。

• 持久性（Durability）-一旦事務(wù)成功完成，該事務(wù)對數(shù)據(jù)庫所施加的所有更新都是永久的。

  • redo日志--提交的事務(wù)被永久的記錄到redo日志中。

數(shù)據(jù)庫事務(wù)的開始和結(jié)束

以第一個(gè)DML語句的執(zhí)行作為開始

以下面的其中之一作為結(jié)束：

• commit或rollback語句
• DDL或DCL語句（自動提交）
• 用戶會話正常結(jié)束--commit
• 系統(tǒng)異常終了--rollback

并發(fā)與數(shù)據(jù)的讀取

當(dāng)多個(gè)會話同時(shí)訪問（操作）相同的數(shù)據(jù)時(shí)，將會出現(xiàn)一些意想不到的結(jié)果。包括：

• 臟讀 --dirty reads

  一個(gè)事務(wù)讀取了另一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),而這個(gè)數(shù)據(jù)是有可能回滾
  ?

• 不可重復(fù)讀 --non-repeatable reads

  在數(shù)據(jù)庫訪問中，一個(gè)事務(wù)范圍內(nèi)兩個(gè)相同的查詢卻返回了不同數(shù)據(jù)。這是由于查詢時(shí)系統(tǒng)中其他事務(wù)修改的提交而引起的。
  ?

• 幻讀 --Phantom（虛幻的） reads

  事務(wù)1讀取記錄時(shí)事務(wù)2增加了記錄并提交，事務(wù)1再次讀取時(shí)可以看到事務(wù)2新增的記錄。對事物1而言就好像出現(xiàn)了幻覺一樣。

事務(wù)的隔離等級

ANSI定義的事務(wù)的隔離等級：

Oracle定義的事務(wù)隔離等級：

事務(wù)的并發(fā)控制-鎖

Oracle的鎖定機(jī)制

• Oracle盡可能的減少鎖定的使用

• Oracle的讀操作不會對表加鎖，一些數(shù)據(jù)庫會使用查詢鎖定（共享鎖，排它鎖）

• Oracle通過回滾機(jī)制，保證讀不會受到阻塞

• Oracle沒有鎖管理器

• Oracle中鎖作為數(shù)據(jù)塊的一種屬性存在

Oracle和Sql Server鎖的區(qū)別

事務(wù)的控制-savepoint

通過在事務(wù)中間設(shè)置檢查點(diǎn)，可以更加精細(xì)的控制事務(wù)，防止一部分錯(cuò)誤操作導(dǎo)致整個(gè)事務(wù)重新運(yùn)行。演示如下：

SQL> create table t(id int);

表已創(chuàng)建。

SQL> insert into t values(1);

已創(chuàng)建 1 行。

SQL> savepoint s1;

保存點(diǎn)已創(chuàng)建。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         1

SQL> update t set id=2;

已更新 1 行。

SQL> savepoint s2;

保存點(diǎn)已創(chuàng)建。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         2

SQL> rollback to s1;

回退已完成。

SQL> select * from t;

        ID
----------
         1

一旦返回到保存點(diǎn)s1之后s2就失去了效果，因?yàn)橐呀?jīng)回到s1了，這時(shí)候s2還不存在。

自治事務(wù)

自治事務(wù)允許在一個(gè)事務(wù)中存在獨(dú)立的事務(wù)，它的操作不會對當(dāng)前事務(wù)產(chǎn)生影響。

語法：

pragma autonomous_transaction

關(guān)于自治事務(wù)的使用可以參考：ORACLE中的自治事務(wù)

實(shí)驗(yàn)演示如下：(演示用例來自參考資料Oracle中的自治事務(wù))

首先是不使用自治事務(wù)

SQL> create table msg (msg varchar2(120));
SQL> set serveroutput on
SQL> declare
  2    cnt number := -1;  --} Global variables
  3    procedure local is
  4    begin
  5       select count(*) into cnt from msg;
  6       dbms_output.put_line('local: # of rows is '||cnt);
  7
  8       insert into msg values ('New Record');
  9       commit;
 10    end;
 11    begin
 12       delete from msg ;
 13       commit;
 14       insert into msg values ('Row 1');
 15       local;
 16       select count(*) into cnt from msg;
 17       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 18       rollback;
 19
 20       local;
 21       insert into msg values ('Row 2');
 22       commit;
 23
 24       local;
 25       select count(*) into cnt from msg;
 26       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 27    end;
 28  /
local: # of rows is 1  -> 子程序local中可以’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊可以’看到’2條記錄(它們都是被local commit掉的)
local: # of rows is 2  -> 子程序local首先’看到’2條記錄,然后又commit了第三條記錄
local: # of rows is 4  -> 子程序local又’看到’了新增加的記錄(它們都是被local commit掉的),然后又commit了第五條記錄
main: # of rows is 5   -> 主匿名塊最后’看到’了所有的記錄. 

PL/SQL 過程已成功完成。

從這個(gè)例子中,我們看到COMMIT和ROLLBACK的位置無論是在主匿名塊中或者在子程序中,都會影響到整個(gè)當(dāng)前事務(wù).

現(xiàn)在如果將procedure local改成自治事務(wù),在procedure local后面加上：

pragma AUTONOMOUS_TRANSACTION;

效果如下：

SQL> declare
  2    cnt number := -1;  --} Global variables
  3    procedure local is
  4    pragma AUTONOMOUS_TRANSACTION;
  5    begin
  6       select count(*) into cnt from msg;
  7       dbms_output.put_line('local: # of rows is '||cnt);
  8
  9       insert into msg values ('New Record');
 10       commit;
 11    end;
 12    begin
 13       delete from msg ;
 14       commit;
 15       insert into msg values ('Row 1');
 16       local;
 17       select count(*) into cnt from msg;
 18       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 19       rollback;
 20
 21       local;
 22       insert into msg values ('Row 2');
 23       commit;
 24
 25       local;
 26       select count(*) into cnt from msg;
 27       dbms_output.put_line('main: # of rows is '||cnt);
 28    end;
 29  /
local: # of rows is 0  -> 子程序local中無法可以’看到’主匿名塊中的uncommitted記錄 (因?yàn)樗仟?dú)立的)
main: # of rows is 2   -> 主匿名塊可以’看到’2條記錄,但只有一條是被commited.
local: # of rows is 1  -> 子程序local中可以’看到’它前一次commit的記錄,但是主匿名塊中的記錄已經(jīng)被提前rollback了
local: # of rows is 3  -> 子程序local 中可以’看到’3條記錄包括主匿名塊commit的記錄
main: # of rows is 4   ->主匿名塊最后’看到’了所有的記錄.

PL/SQL 過程已成功完成。

分布式事務(wù)

• 發(fā)生在多臺數(shù)據(jù)庫之間的事務(wù)。
• 通過dblink方式進(jìn)行事務(wù)處理。
• 分布式事務(wù)要比單機(jī)事務(wù)要復(fù)雜的多。
• 可能的風(fēng)險(xiǎn)：軟件，服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)。

分布式事務(wù)的組成

commit Point Strength

Oracle選取Commit Point Strength（相當(dāng)于權(quán)重）最大的數(shù)據(jù)庫作為Commit point。

Oracle分布式事務(wù)的機(jī)制-兩階段提交

2PC-two phase commit

• prepare phase
• commit phase

準(zhǔn)備階段prepare phase

為了完成準(zhǔn)備階段，除了commit point機(jī)器外，其它的數(shù)據(jù)庫機(jī)器按照以下步驟執(zhí)行：

• 每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢查自己是否被其它節(jié)點(diǎn)所引用，如果有，就通知這些節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備提交（進(jìn)入prepare階段）

• 每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢查自己運(yùn)行的事務(wù)，如果發(fā)現(xiàn)本地運(yùn)行的事務(wù)不做修改數(shù)據(jù)操作，則跳過后面的步驟，直接返回一個(gè)read only給全局協(xié)調(diào)進(jìn)程。

• 如果事務(wù)需要修改數(shù)據(jù)，為事務(wù)分配相應(yīng)的資源用于保證修改的正常進(jìn)行。

• 對事物做的修改，記錄redo信息。

• 本地redo保證事務(wù)失敗后的回滾。

• 當(dāng)上面的工作都成功后，給全局協(xié)調(diào)進(jìn)程返回準(zhǔn)備就緒的信息，反之，返回失敗的信號。

提交階段commit phase

提交階段按下面的步驟進(jìn)行：

• 全局協(xié)調(diào)器通知commit point進(jìn)行提交
• commit point提交完成。
• commit point服務(wù)器通知全局協(xié)調(diào)器提交完成
• 全局協(xié)調(diào)器通知其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提交
• 其它節(jié)點(diǎn)提交本地的事務(wù)，釋放資源（提交先后順序根據(jù)Commit Point Strength）
• 其它節(jié)點(diǎn)在redo上記錄相應(yīng)的redo日志，并標(biāo)注提交完成
• 其它節(jié)點(diǎn)通知全局協(xié)調(diào)器提交完成。

分布式事務(wù)的結(jié)束

分布式事務(wù)的結(jié)束就是全局協(xié)調(diào)器和commit point兩者之間釋放資源的順序。

• 全局協(xié)調(diào)器通知commit point數(shù)據(jù)庫所有節(jié)點(diǎn)提交完成。
• commit point數(shù)據(jù)庫釋放和事務(wù)相關(guān)的所有資源，然后通知全局協(xié)調(diào)器。
• 全局協(xié)調(diào)器釋放自己持有的資源
• 分布式事務(wù)結(jié)束

分布式事務(wù)的安全性

2PC是否真的可以保證分布式事務(wù)的一致性？

• 理論上是不可能保證分布式事務(wù)的一致性。

關(guān)于CAP理論可以參見：CAP理論

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我是職場亮哥，YY高級軟件工程師、四年工作經(jīng)驗(yàn)，拒絕咸魚爭當(dāng)龍頭的斜杠程序員。

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