什么是事务(transaction)

什么是事务(transaction)

事务(Transaction)是并发控制的基本单位。所谓事务,它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。例如，银行转帐工作：从一个帐号扣款并使另一个帐号增款，这两个操作要么都执行，要么都不执行。所以，应该把他们看成一个事务。事务是数据库维护数据一致性的单位，在每个事务结束时，都能保持数据一致性。

一个事务是有下列属性的一个工作单元:
原子性(ATOMICITY):
一个事务要被完全的无二义性的做完或撤消。在任何操作出现一个错误的情况下，构成事务的所有操作的效果必须被撤消，数据应被回滚到以前的状态。

一致性(CONSISTENCY):
一个事务应该保护所有定义在数据上的不变的属性(例如完整性约束)。在完成了一个成功的事务时，数据应处于一致的状态。换句话说，一个事务应该把系统从一个一致-状态转换到另一个一致状态。举个例子，在关系数据库的情况下，一个一致的事务将保护定义在数据上的所有完整性约束。

隔离性(ISOLATION):
在同一个环境中可能有多个事务并发执行，而每个事务都应表现为独立执行。串行的执行一系列事务的效果应该同于并发的执行它们。这要求两件事:
在一个事务执行过程中，数据的中间的(可能不一致)状态不应该被暴露给所有的其他事务。
两个并发的事务应该不能操作同一项数据。数据库管理系统通常使用锁来实现这个特征。

持久性(DURABILITY):
一个被完成的事务的效果应该是持久的。


如何标识一个事务
在SQL Server中，通常事务是指以BEGIN TRAN开始，到ROLLBACK或一个相匹配的COMMIT之间的所有语句序列。ROLLBACK表示要撤消（Undo）该事务已做的一切操作，回退到事务开始的状态。COMMIT表示提交事务中的一切操作，使得对数据库的改变生效。
在SQL Server中，对事务的管理包含三个方面：
• 事务控制语句：它使程序员能指明把一系列操作（Transact - SQL命令）作为一个工作单位来处理。
• 锁机制(Locking)：封锁正被一个事务修改的数据，防止其他用户访问到“不一致”的数据。
• 事务日志(Transaction Log)：使事务具有可恢复性。

SQL Server的锁机制
所谓封锁,就是一个事务可向系统提出请求，对被操作的数据加锁(Lock)。其他事务必须等到此事务解锁（Unlock）之后才能访问该数据。从而，在多个用户并发访问数据库时,确保不互相干扰(隔离性)。可锁定的单位是：行、页、表、盘区和数据库。
1. 锁的类型
SQL Server支持三种基本的封锁类型：共享(S)锁，排它(X)锁和更新(U)锁。封锁的基本粒度为行。
1) 共享（S）锁：用于读操作。
• 多个事务可封锁一个共享单位的数据。
• 任何事务都不能修改加Ｓ锁的数据。
• 通常是加Ｓ锁的数据被读取完毕，Ｓ锁立即被释放。
2) 独占（Ｘ）锁：用于写操作。
• 仅允许一个事务封锁此共享数据。
• 其他任何事务必须等到Ｘ锁被释放才能对该数据进行访问。
• Ｘ锁一直到事务结束才能被释放。
3) 更新（Ｕ）锁。
• 用来预定要对此页施加Ｘ锁，它允许其他事务读，但不允许再施加Ｕ锁或Ｘ锁。
• 当被读取数据页将要被更新时，则升级为Ｘ锁。
• Ｕ锁一直到事务结束时才能被释放。

2. 三种锁的相容性
如下表简单描述了三种锁的相容性：
通常，读操作（SELECT）获得共享锁，写操作（INSERT、DELETE）获得独占锁；而更新操作可分解为一个有更新意图的读和一个写操作，故先获得更新锁，然后再升级为独占锁。
执行的命令                                        获得锁        其他进程可以查询？       其他进程可以修改？
Select title_id from titles                         S                     Yes                                     No
delete titles where price>25                   X                       No                                      No
insert titles values( ...)                           X                       No                                      No
update titles set type=“general”        U                     Yes                                      No
where type=“business”   然后             X                       No                                       No

使用索引降低锁并发性
我们为什么要讨论锁机制？如果用户操作数据时尽可能锁定最少的数据，这样处理过程,就不会等待被锁住的数据解锁，从而可以潜在地提高SQL Server的性能。如果有200个用户打算修改不同顾客的数据，仅对存储单个顾客信息的单一行进行加锁要比锁住整个表好得多。那么，用户如何只锁定行而不是表呢？当然是使用索引了。正如前面所提到的，对存有要修改数据的字段使用索引可以提高性能，因为索引能直接找到数据所在的页面，而不是搜索所有的数据页面去找到所需的行。如果用户直接找到表中对应的行并进行更新操作，只需锁定该行即可，而不是锁定多个页面或者整个表。性能的提高不仅仅是因为在修改时读取的页面较少，而且锁定较少的页面潜在地避免了一个用户在修改数据完成之前其他用户一直等待解锁的情况。


体验SQL语言的事务机制
　　作为大型的企业级数据库，SQL Server2000对事务提供了很好的支持。我们可以使用SQL语句来定义、提交以及回滚一个事务。
　　如下所示的SQL代码定义了一个事务，并且命名为"MyTransaction"：

DECLARE @TranName VARCHAR(20)

SELECT @TranName = ’MyTransaction’
BEGIN TRANSACTION @TranName
GO 
        USE pubs
GO  
        UPDATE roysched
             SET royalty = royalty * 1.10
             WHERE title_id LIKE ’PC%’
GO
          COMMIT   TRANSACTION   MyTransaction
GO

　　这里用到了SQL Server2000自带的示例数据库pubs，提交事务后，将为所有畅销计算机书籍支付的版税增加 10%。

　　打开SQL Server2000的查询分析器，选择pubs数据库，然后运行这段程序，结果显而易见。

       可是如何在C#程序中运行呢？我们记得在普通的SQL查询中，一般需要把查询语句赋值给SalCommand.CommandText属性，这里也就像普通的SQL查询语句一样，将这些语句赋给SqlCommand.CommandText属性即可。要注意的一点是，其中的"GO"语句标志着SQL批处理的结束，编写SQL脚本是需要的，但是在这里是不必要的。我们可以编写如下的程序来验证这个想法： 　

//TranSql.csusing System;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
namespace Aspcn
{
　public class DbTranSql
　{
　　file://将事务放到SQL Server中执行
　　public void DoTran()
　　{
　　　file://建立连接并打开
　　　SqlConnection myConn=GetConn();myConn.Open();
　　　SqlCommand myComm=new SqlCommand();
　　　try
　　　{
　　　　myComm.Connection=myConn;
　　　　myComm.CommandText="DECLARE @TranName VARCHAR(20) ";
　　　　myComm.CommandText+="SELECT @TranName = ’MyTransaction’ ";
　　　　myComm.CommandText+="BEGIN TRANSACTION @TranName ";
　　　　myComm.CommandText+="USE pubs ";
　　　　myComm.CommandText+="UPDATE roysched SET royalty = royalty * 1.10 WHERE title_id LIKE ’Pc%’ ";
　　　　myComm.CommandText+="COMMIT TRANSACTION MyTransaction ";
　　　　myComm.ExecuteNonQuery();
　　　}
　　　catch(Exception err)
　　　{
　　　　throw new ApplicationException("事务操作出错，系统信息："+err.Message);
　　　}
　　　finally
　　　{
　　　　myConn.Close();
　　　}
　　}
　　file://获取数据连接
　　private SqlConnection GetConn()
　　{
　　　string strSql="Data Source=localhost;Integrated Security=SSPI;user id=sa;password=";
　　　SqlConnection myConn=new SqlConnection(strSql);
　　　return myConn;
　　}
　}

　public class Test
　{
　　public static void Main()
　　{
　　　DbTranSql tranTest=new DbTranSql();
　　　tranTest.DoTran();
　　　Console.WriteLine("事务处理已经成功完成。");
　　　Console.ReadLine();
　　}
　}
}

　　注意到其中的SqlCommand对象myComm，它的CommandText属性仅仅是前面SQL代码字符串连接起来即可，当然，其中的"GO"语句已经全部去掉了。这个语句就像普通的查询一样，程序将SQL文本事实上提交给DBMS去处理了，然后接收返回的结果（如果有结果返回的话）。

　　很自然，我们最后看到了输出"事务处理已经成功完成"，再用企业管理器查看pubs数据库的roysched表，所有title_id字段以"PC"开头的书籍的royalty字段的值都增加了0.1倍。

　　这里，我们并没有使用ADO.net的事务处理机制，而是简单地将执行事务的SQL语句当作普通的查询来执行，因此，事实上该事务完全没有用到.net的相关特性。