簡述

本文主要介紹內容有事務的隔離級別oracle支持的事務隔離級別事務的提交與回滾保存點內容

事務的ACID特征

介紹事務繞不過事務的ACID四個特征這裡簡單回顧以下

1. 原子性Atomicity

事務的執行要麼全部成功要麼全部失敗

2. 一致性Constiency

事務的執行最終結果必須與預期結果完全一致

3. 隔離性isolation

事務提交之前其他用戶無法獲得該事務的修改的內容

4. 持久性durability

事務執行結果需要持久化保存

事務隔離級別

oracle数据库僅支持READ COMMITTED SERIALIZABLE和只讀模式这三种事务隔离级别。

1. read uncommitted脏读一个事务可以读到另外一个事务未提交的数据大多数关系型数据库不支持。

2. read committed提交读一个事务可以读到其他事务已经提交的数据大多数数据库的缺省模式。

3. repeatable read一个事务执行过程中访问的数据是一致的也就是一个事务中多次读到的数据不会变化。

4. serializable序列化事务串行化执行避免不一致。代价很大OLTP系统中很少使用。

Oracle的Undo機制

oracle的undo機制非常重要undo機制是實現事務的隔離回滾的保證。

undo機制的原理

事務每次操作數據在提交前數據被放到undo段裡面新的數據放入數據段裡面事務提交前其他事務讀取undo段的內容這樣就可以做到事務的隔離並且事務執行失敗需要回滾的時候可以直接從undo段回滾這樣就可以實現事務的回滾。

作用如下

1. 回退事务

事務回退以undo段數據為依據

2. 读一致性

事務提交之前其他事務無法直接讀取被修改後數據段而是讀取被移動到undo段的數據依靠此可以實現數據讀取的一致性即事務隔離級別 讀已提交

3. 事务恢复

當發生服務器斷電的時候等重啟會依靠undo

4.闪回查询(FlashBack Query)

閃回查詢可以回復指定時間點的數據

--獲取數據快照       時間太靠前超過表數據的時間會報  [1]: ORA-08180: no snapshot found based on specified time 的錯誤

SELECT * FROM   emp_lin   AS OF TIMESTAMP 
TO_TIMESTAMP('2023-02-01 20:00:00', 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss');

--1、启动表的row movement特性
ALTER TABLE emp_lin    ENABLE ROW MOVEMENT;

--2、闪回指定时间的快照
flashback   table     emp_lin   to TIMESTAMP 
TO_TIMESTAMP('2023-02-01 20:00:00', 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss');

--3、关闭表的row movement功能
ALTER TABLE emp_lin DISABLE ROW MOVEMENT;

MVCC機制

MVCC又稱為多版本機制是數據庫在解決並發和安全性的一個平衡的策略。實現主要依靠undo機制通過比較數據的版本號判斷是否被修改是否需要讀取undo段數據。

比較好的介紹

如上图所示Oracle的多版本并发控制是块级BLOCK LEVEL)的基于 Oracle UNDO/回滚段机制。在回滚段中保存了某个数据被修改之前的前映像的数据。在每条记录的记录头kdrh中kdrhlock指向前一次修改该数据的事务槽ITL的位置kdrhccnt指出了这个事务中在本块受影响的行的数量。在ITL中记录了该次修改的SCN信息以及回滚段的地址信息。
当某个事务开始的时候会在回滚段的段头TRNTBL中分配一个事务表记录同时分配第一个UNDO记录记下事务的一些信息。当事务修改某个数据的时候在该数据的DATA BLOCK的ITL表中分配一个ITL记录并锁定这个ITL记录然后将数据行头中的kdrhlock指向这个ITL槽然后再对数据进行修改。并把修改前的数据存储在回滚段的UNDO RECORD中。
如果有事务要读取相关的数据首先对数据库的DBCACHE缓冲区进行搜索。在Oracle的DB CACHE中同一个数据块可能存在多个版本这些版本被称为CR BLOCKS。如果在DB CACHE中已经找到了符合条件的CRBLOCK根据SCN来判断CR BLOCK是否符合查询条件就可以直接使用如果没有找到可用的CR BLOCK那么就需要通过该数据块的当前版本CURRENTBLOCK来生成所需要的CRBLOCK。
在生成CR BLOCK的时候可以根据该行数据的kdrhlock找到相关的ITL槽通过比对SCN来判断要读取的数据是数据块中的数据还是修改前的数据。如果发现当前ITL槽中的SCN高于本事务所需要读取的SCN那么就会通过ITL槽找到该数据在UNDO中的前映像数据PRE-IMAGE通过前映像数据和当前数据生成一个一致性读块CR BLOCK然后通过访问这个CRBLOCK来找到所需要读的数据。实际环境中可能更为复杂因为ITL槽可能会被覆盖在这种情况下Oracle会把ITL信息写入UNDO RECORD中形成一个链状结构可以一层层的找到所需要的UNDO RECORD从而完成这种操作。
Oracle的多版本并发控制机制使用了一个独立的UNDO 表空间来存储UNDO数据数据的前映像通过在DB BUFFER中的CR BLOCK来实现因此数据无论修改多少次都不会对存储数据的数据段产生负面的影响。而且一个CR BLOCK生成后可以在缓冲区中较长时间内存在供相关的事务使用。这个功能对于大并发的读操作来说是十分有用的可以大大提高相关操作的性能。
由于Oracle UNDO的空间容量有限因此不可能永久保存回滚段的数据Oracle采用了UNDO RETENTION的机制来保护UNDO数据可以设定一定的UNDO数据保存周期当UNDO数据在保护期内可以保证UNDO记录不被覆盖。这种机制很好的解决了UNDO数据生命周期管理的问题同时确保了在一个大型查询中确保所需的PRE-IMAGE不会被覆盖失效。

回滾與保存點

事務回滾可以直接回滾到上一次的commit或者上一個保存點注意提交之後將導致保存點丟失。

begin
        savepoint b;
   --update emp_lin set ename='Smith' where empno=7369;
     update emp_lin set ename='jojo' where empno=7369;
  
 end;
 rollback to  b;