TRANSACCIONES, AISLAMIENTO Y CANDADOS. Bases de Datos Ingeniería de Sistemas Universidad Nacional de Colombia 2013

Transcripción

1 TRANSACCIONES, AISLAMIENTO Y CANDADOS Bases de Datos Ingeniería de Sistemas Universidad Nacional de Colombia 2013

2 Ejemplo de una cuenta corriente RETIRO Ingrese retiro Lea saldo del cliente A Si saldo >= retiro saldo = saldo retiro grabe saldo suministre dinero Fin_SI CONSIGNACION Ingrese consignación Lea saldo del cliente A saldo = saldo + consignación grabe saldo

3 Operación sin control Saldo inicial del cliente A = 1000 Retira 800 Ingrese retiro Lea saldo del cliente A Si saldo >= retiro saldo = saldo retiro grabe saldo suministre dinero Fin_SI RETIRO retiro = 800 saldo = 1000 saldo = 200

4 Operación sin control Ingrese retiro Lea saldo del cliente A Si saldo >= retiro saldo = saldo retiro grabe saldo suministre dinero Fin_SI RETIRO Ingrese consigna Lea saldo del cliente A saldo = saldo + consigna grabe saldo CONSIGNACION Saldo inicial del cliente A = 1000 Retira 800 Retira 700 Retira 100 Consigna 300 retiro = 800 retiro = 700 retiro = 100 consigna = 300 saldo = 1000 saldo = 1000 saldo = 1000 saldo = 1000 saldo = 200 saldo = 300 saldo = 900 saldo = 1300

5 Operación con control Ingrese retiro Lea saldo del cliente A Si saldo >= retiro saldo = saldo retiro grabe saldo suministre dinero Fin_SI RETIRO Ingrese consigna Lea saldo del cliente A saldo = saldo + consigna grabe saldo CONSIGNACION Saldo inicial del cliente A = 1000 Retira 800 Retira 700 Retira 100 Consigna 300 retiro = 800 retiro = 700 retiro = 100 consigna = 300 saldo = 1000 Espere Espere Espere saldo = 200 Espere Espere Espere saldo = 200 saldo = 200 Espere saldo = 100 saldo = 100 saldo = 400

6 Transacciones Una transacción es una o más sentencias que se toman como una unidad (todo termina bien o todo se aborta) Una transacción es una unidad lógica de trabajo Definida para las reglas del negocio Típicamente incluye al menos una modificación de datos Pasa la base de datos de un estado consistente a otro Una transacción tiene dos posibles salidas: Committed Todas las modificaciones quedan en firme Rolled back Las modificaciones retornan a su estado inicial

7 Rol de las transacciones Proteger los datos de las fallas del software, hardware, y potencia eléctrica Permitir el aislamiento de datos de tal forma que varios usuarios pueden acceder simultáneamente a los datos sin interferencia

8 Cuándo usar transacciones? Cuando un conjunto de sentencias se deben comportar como una unidad

9 Sentencias para transacciones Cuatro sentencias definen la estructura de una transacción: begin tran commit tran rollback tran save

10 begin tran y commit tran begin tran Inicia la transacción commit tran Finaliza la transacción Todas las modificaciones quedan en firme

11 begin tran y commit tran Sintaxis: begin { tran transaction } [ transaction_name ] commit [ tran transaction work ] [ transaction_name savepoint_name ]

12 rollback tran rollback tran termina una transacción Deshace las modificaciones que se hayan hecho La ejecución continua con la instrucción siguiente a rollback

13 Sintaxis para rollback tran Sintaxis: rollback [ tran [ transaction_name savepoint_name ] transaction [ transaction_name savepoint_name ] work [ transaction_name savepoint_name ] ]

14 save save crea un nombre de un punto de grabación Es una extensión SQL que permite rollbacks parciales

15 Sintaxis para save Sintaxis: save { transaction tran } savepoint_name

16 Transacciones anidadas Se pueden tener transacciones anidadas: El begin y commit más externos comienzan y finalizan las transacciones Las sentencias begin y commit internos solamente guardan un registro del nivel de anidamiento

17 Transacciones y el log de transacciones El registro de transacciones almacena los efectos de cada insert, update y delete El sistema utiliza el registro de transacciones para rehacer las transacciones que se reversaron Se registra el comienzo de una transacción, los commits y rollbacks Si un servidor falla durante una transacción, no hay registro de un rollback o commit Durante la recuperación (recovery), las modificaciones en transacciones sin un registro de rollback o commit no tendrán efecto. Si las modificaciones fueron grabadas en disco, se revertirán.

18 Modo de transacción Un modo de transacción especifica cómo el servidor debe definir las transacciones Dos modos de transacción Unchained Chained

19 Modo unchained En modo unchained, se requiere explícitamente de una sentencia begin tran También se requiere de commit tran o rollback tran explícitos Sintaxis: Set chained off

20 Modo chained En modo chained, el servidor ejecuta un begin implícito antes de: Sentencias DML insert, update, delete, select Sentencias de Cursor open, fetch Se requiere de commit tran o rollback tran explícitos Este modo es ANSI compliant Sintaxis: Set chained on

21 Necesidad de aislamiento En ambientes multiusuario, las transacciones acceden a los datos simultáneamente Datos que no estén aislados pueden estar errados

22 Bloqueo (locking) Mecanismo automático que aisla los datos para prevenir conflictos de los datos que se están modificando

23 Estructura interna de una tabla

24 Alcance de los candados El alcance de un candado determina cuántos datos se aislan Tres alcances

25 Tipos de candados El tipo de candado determina la extensión del aislamiento de datos de otras transacciones Tres tipos de candados Shared Exclusive Update

26 Candados Shared Usado por sentencias que leen datos (selects) Otros procesos pueden leer los datos (coloca candado shared), pero ningún proceso puede cambiar los datos (coloca candado exclusive)

27 Candados exclusive Usado por sentencias que cambian datos (inserts, updates, deletes) Ningún otro proceso puede leer los datos (coloca candado shared) o cambiar los datos (coloca candado exclusive sobre la página)

28 Candados update Usado por operaciones que pueden o no cambiar los datos (updates, deletes) Cuando el proceso primero escanea los datos, le aplica un candado update. Otros procesos pueden colocar candados shared, pero ningún proceso puede colocar candados exclusive o update

29 Resúmen de tipos de candados Shared (S) Exclusive (X) Statements That Impose This Lock select insert, update*, delete* If Data Already Has an S Lock Place another S lock Wait for lock to be released If Data Already Has an X Lock Wait for lock to be released Wait for lock to be released If Data Already Has a U Lock Place another S lock Wait for lock to be released Scopes for Which This Lock Exists Row, page, table Row, page, table Update (U) update, delete Place the U lock Wait for lock to be released Wait for lock to be released Page *Updates y deletes usan candados exclusive solamente para encontrar los datos que necesitan modificar

30 Deadlock

31 Resolución del deadlock

32 Esquema de bloqueo Esquema de bloqueo es un atributo de la tabla que determina qué datos asociados con la tabla están bloqueados

33 bloqueo allpages Se pueden bloquear las páginas de índices El servidor usa candados de tabla y candados de página, pero no candados de fila

34 Bloqueo datapages Las páginas de índices nunca se bloquean El servidor usa candados de tabla y candados de página, pero no candados de fila

35 Bloqueo datarows Las páginas de índices nunca se bloquean El servidor usa candados de tabla, candados de página y candados de fila

36 Fijar el esquema bloqueo Sintaxis simplificada: create table table_name ( column_name datatype [ NULL NOT NULL IDENTITY ],... column_name datatype [ NULL NOT NULL IDENTITY ] ) [ lock { allpages datapages datarows } ] Si no se especifica un esquema de bloqueo, la tabla usa el esquema default de bloqueo

37 Cambiar el esquema de bloqueo Sintaxis simplificada: alter table table_name lock { allpages datapages datarows }

38 Leer datos no aislados Hay tres tipos de consultas o reads, que pueden retornar datos que son inadecuados para limitar el aislamiento de datos Las características de cómo se hacen estos reads son propios de cada DBMS Hay tres tipo de reads : Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads

39 Lectura sucia La transacción 1 modifica datos La transacción 2 lee los datos modificados antes de que la modificación haya terminado Esta transacción lee datos uncommitted o dirty

40 Lectura no repetible La transacción 1 lee datos La transacción 2 modifica esos datos antes de que la primera transacción haya terminado La primera lectura es ahora nonrepeatable

41 Lectura fantasma La transacción 1 lee un conjunto de filas que cumplen una condición La transacción 2 modifica los datos de algunas columnas que no cumplían esa condición y ahora la cumplen, o al contrario Las filas que aparecen y desaparecen se denominan phantoms

42 Nivel de aislamiento Un nivel de aislamiento es un conjunto de candados que permiten o no una combinación particular de los tres tipos de lectura: sucia, no repetible o con fantasmas ANSI define cuatro niveles de aislamiento, cada uno más restrictivo que el anterior Dirty Reads Nonrepeatable Phantom Reads Reads Level 0 Allowed Allowed Allowed Level 1 Prevented Allowed Allowed Level 2 Prevented Prevented Allowed Level 3 Prevented Prevented Prevented

43 Nivel 1 de aislamiento Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads prevented allowed allowed Nivel 1 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hasta que el select termine la lectura de una fila o página select espera a que se liberen los candados exclusive

44 Nivel 2 de aislamiento Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads prevented prevented allowed Nivel 2 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hasta que termine la transacción Este comportamiento es diferente al del nivel 1 select espera a que se liberen los candados exclusive Comportamiento discreto de nivel 2 requiere bloqueo row-level Tables APL (All Pages Lock ) y tables DPL (Data Pages Lock) no tienen bloqueo row-level Si una consulta con nivel de aislamiento 2 lee una tabla APL o DPL, se forza comportamiento de aislamiento nivel 3

45 Nivel 3 de aislamiento Nivel 3 El nivel más restrictivo: Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads prevented prevented prevented Nivel 3 - Comportamiento de select: Se fijan candados shared hasta que termine la transacción Este comportamiento es diferente al del nivel 1 select espera a que se liberen los candados exclusive

46 Nivel 0 de aislamiento Nivel 0 El nivel menos restrictivo: Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads allowed allowed allowed Nivel 0 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hasta que select termine la lectura de una fila o página select ignora los candados exclusive Este comportamiento es diferente al del nivel 1

47 Rótulos de modo de transacción Los procedimientos almacenados se rotulan con el modo de transacción con el cual fueron creados No se puede ejecutar una transacción en un modo diferente al del rótulo

48 sp_procxmode sp_procxmode permite ver y cambiar el modo de transacción de un procedimiento Sintaxis: sp_procxmode [ procedure_name [, {chained unchained anymode} ] ]

49 Rollbacks no intencionales Un rollback no intencional es un rollback anidado que sin intención deshace el trabajo en transacciones externas Proc1(Transacción más externa) begin tran <statements...> if <error> begin rollback tran return end exec proc2 if <error> begin rollback tran return end <statements...> commit tran return Proc2(Procedimiento anidado) begin tran <statements...> if <error> begin rollback tran return end <statements...> commit tran return

50 Savepoints y Rollbacks anidados Usar savepoints para evitar rollbacks no deseados batch (Tran más externa) begin tran (1) <statements...> exec proc1 if <error> rollback tran (6) else commit tran proc 1 save tran abc (2) <statements...> exec proc2 if <error> rollback tran abc (5) else... proc 2 save tran xyz (3) <statements...> if <error> rollback tran xyz(4) else... (1) Con begin tran inicia la transacción. Nivel anidamiento: 1. (6) rollback deshace todas las sentencias en proc1, proc2, y batch -ocommit hace commit a todo. (2) save tran no incrementa el nivel de anidamiento. (5) rollback regresa al punto abc. Entonces se ejecutan las subsiguientes sentencias en proc1. (3) save tran no incrementa el nivel de anidamiento. (4) rollback regresa al punto xyz. Entonces se ejecutan las subsiguientes sentencias en proc2.

51 Triggers y rollbacks Tres tipos de rollbacks: Deshacer el trigger Deshacer el trigger y la sentencia que lo disparó Deshacer toda la transacción

52 Deshacer un trigger Para deshacer un trigger, declarar un punto de grabación y luego hacer el rollback Un rollback sin punto de grabación deshace toda la transacción Procedimiento almacenado Caso A begin tran... insert... print "in sp"... commit tran print "sp done" Procedimiento almacenado Caso B begin tran... (este caso insert... ocasiona un print "in sp" error)... commit tran print "sp done" Trigger save tran s1... rollback tran s1 print tr done return Trigger begin tran s2... rollback tran s2 print tr done return

53 Deshacer un trigger rollback trigger deshace el trigger y la sentencia que lo disparó Sintaxis: rollback trigger [with raiserror error_number [error_statement] ]

54 Deshacer un trigger Caso C Procedimiento almacenado begin tran... insert... print "in sp"... commit tran print "sp done" Trigger rollback trigger print tr done return

55 Deshacer una transacción Para deshacer toda la transacción donde está inmerso el trigger, ejecutar un rollback sin un punto de grabación Procedimiento almacenado Caso D Trigger begin tran... insert... print "in sp"... commit tran print "sp done" Procedimiento Almacenado Caso E begin tran... insert... print "in sp"... commit tran print "sp done" begin tran... rollback tran print "tr done return Trigger Rollback tran print tr done return

56 Preguntas Gracias por su Atención