关于事务

1、什么是事务

数据库事务(Database Transaction)是一组数据库操作的处理单元。事务符合ACID的特征：
　　Atomic:原子性，要么全部要么一无所有。All or None.
　　Consistent:一致性，所有依赖联系以及约束一致。
　　Isolated:分离性，不同事务不互相影响。
　　Durable:持久性，提交事务的数据须要持久化。
2、为什么要运用事务

实现事务主要有两大功能：
　　A、保证数据库的consistent(一致性状态)，保持所有依赖联系以及约束一致)。哪怕数据库管理系统出现故障时(例如断电)，也可以恢复到一致性状态。例如一个银行转帐系统，张三给李四转3000圆RMB，张三帐号上减3000和李四帐号上加3000须要同时完成，否则系统的帐就不平了。也例如有些销售系统的汇总表和明细表，是一个主表和一个从表，须要同步更新。
　　B、并发时分离不同事务操作。例如编辑流程中的数据不给其他事务查询到。这也是相对的，在特殊效果需求下可能要支持dirty read(脏读)，但不是这里讨论的范围了。

3、Oracle的事务类型

Oracle的事务处理类型有点像SQL Server的隐式事务。当执行到第一个可执行的SQL语句时自动打开事务，然后须要调用方执行commit或者rollback来提交或者回滚事务，如果有DDL语句，Oracle也会自动提交事务的。
　　参考:Transaction Management

4、Oracle的事务的实现

Oracle的结构分逻辑上和物理上的区别。逻辑上的结构是表空间，而物理上的结构是数据文件。
　　逻辑实现
　　Oracle下实现事务在逻辑上是由Undo Tablespace来实现的。Undo Tablespace包含Undo Segements(段)，而Undo Segements包含Undo Data。Undo Data是支持事务的逻辑单元。
Undo Data用于保存修改前后的数据，以支持回滚，长时间查询，和flashback查询，以及失败事务恢复的功能。
　　由于有了Undo Data，回滚事务变得容易了，因为Undo Data保存了修改前后的数据，保证了事务的原子性。失败事务恢复和事务回滚类似，当网络中断或者其他原由导致事务异常停止，数据库引擎可以恢复到一致性状态。
　　同时Undo Data也支持长时间查询(Read-consistent)，例如有表格T，主键为key，有字段为f1，数据如下，key
　　f1
1A2B3C4D
　　事务一开始查询，一直没结束，而事务二开始修改key为1的数据为Z，事务二执行 提交，数据变成下面的表格。但是事务一查询结束的时候还是读出A,B,C,D，因为查询是从Undo中读出快照。
　　key
　　f1
1Z2B3C4D
　　Flashback查询是Oracle 10g引进的功能，可以查询出提交之后修改之前的数据，例如上面例子事务三在事务二提交后想查询出A,B,C,D可以通过Flashback查询来完成。这也是有Undo Data来支持的。
物理实现
　　从上面的逻辑实现看，只是知道了事务以及Undo Data的作用，还不清楚Oracle对事务的支持到底如何实现的。下面从物理结构上讲述Oracle如何对事务执行 支持。请先看一个物理结构图。
尽管只有4条数据，假设须要很长时间执行 查询。
为了简化，我只是用个人的语言讲述和事务有关的部件。SGA可以理解为全局内存。其中Database Buffer Cache存放的是从数据文件中读取的数据缓存。紫色的圆柱体为数据文件。Redo Log Buffer为重做日志缓存，也就是保存日志的内存块，一切的数据的修改都会记录在Redo Log Buffer里面。例如用回事务二更新key为1数据的例子。当事务二更新key为1数据从A到Z。Oracle数据库引擎会把key为1的数据的 rowid，修改前数据A以及修改后数据Z都记录在Redo Log Buffer里面。如果事务二继续更新key为2的数据为Y，那么key为2的数据的rowid，修改前数据B以及修改后数据Y也记录到Redo Log Buffer里面。每一笔数据都记录，而且是流水线性记录。一旦事务二执行 提交，LGWR进程(Log Writer，日志写进程)就会把Redo Log Buffer的数据按顺序写到Log Datafile里面，也就是日志数据文件里面，当写日志文件完成，Oracle数据库引擎会生成一个SCN(system change number，系统更新号)，到这时候Oracle数据库引擎会通知调用方提交完成了。这里可以看到Oracle在提交的时候不必要把更新数据写回数据文件，而是写到日志文件里面。因为顺序写线性的日志文件速度快很多，而写数据文件是须要随机读写。由于线性记录和SCN号控制，数据库引擎可以通过redo log(重做日志文件)的操作得到最新的数据。当然在Checkpoint的时候数据文件是最终还是会更新的，只是说事务提交的时候更新数据文件不是必须步骤，这样能很大的提高性能。
　　由于这个机制，回滚变得很基本，要读没提交前之前的SCN是很容易的事情。
　　对于初学者关于数据库事务处理的建议
　　我自己也是从新手一步步走过来，现在也不是老鸟，算是有点体会，如果是刚入门的同学，你觉得有用就看一下，没用就过了。
　　对于数据库事务的处理，开始的时候不须要很深入了解数据库的原理，当然以后还是须要了解的，优先级排后而已。高优先级如下：
　　首先，事务不是什么高深神秘的东西，我从入行开始所做的所有系统，包括现在的嵌入式系统，都用到事务。我并不觉得大部分系统事务有什么疑问，只是一些约束和同步机制，真的有疑问从自身系统设计角度看，不一定说从数据库技能角度去找处理要领。例如Oracle的长时间查询如果Undo Data(历史数据)给覆盖了，Oracle会抛出异常"ORA-01555: snapshot too old”，如果出现这种疑问，我会从自身系统设计角度入手，为什么有那么大的查询，为什么在这个查询中其他事务会更新数据，这些查询能不能只是查一次就够了，查的流程能不能须要锁住表等等。然而这个疑问可以通过数据库调优处理，但是我想疑问的角度首先是从自身系统设计出发。
　　第二，要知道的是不同数据库的事务类型的区别，例如MS SQL Sever是默认是自动提交事务，用的时候须要知道每个语句都有单独的事务在操作。而Oracle是类似于隐式事务，必须手工commit或者rollback。
　　第三，运用事务要知道一一对应，特别是嵌套事务的时候，有始有终。很多疑问时候发生终的时候，留心异常处理须要结束已经打开的事务。
　　第一点是心理疑问，第二三点是技能疑问，做好我觉得就可以入门开发系统了。以后碰到疑问在一步步深入。
　　MS SQL Server对事务的实现下一篇再讲了。上述是我对Oracle实现的理解，有不当之处也希望指出，我可以完备文章。