postgresql事務(wù)處理與并發(fā)控制

postgresql事務(wù)處理與并發(fā)控制：

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事務(wù)是postgresql中的基本工作單元，是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列。這些操作要么全做，要么全不做，是一個不可分割的工作單位。

在postgresql中，事務(wù)管理器負(fù)責(zé)管理事務(wù)運(yùn)行的模塊（模塊有：鎖管理器和日志管理器）

事務(wù)管理器是事務(wù)系統(tǒng)的中樞，通過接受信息，處理下一步的事務(wù)操作。

 鎖管理器主要提供事務(wù)的寫階段并發(fā)控制所需的 各種鎖，從而保證事務(wù)的各種隔離級別。

 日志管理器主要記錄事務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)和數(shù)據(jù)的變化過程。

事務(wù)開始后，事務(wù)中的所有操作都會寫到事務(wù)日志中。寫到日志中的事務(wù)一般有兩種：一種是針對數(shù)據(jù)的操作，如插入、修改和刪除，這些操作的對象是大量的數(shù)據(jù)；另一種是針對任務(wù)的操作，例如創(chuàng)建索引。當(dāng)取消這些事務(wù)操作時，系統(tǒng)自動執(zhí)行這種操作的反操作，保證系統(tǒng)的一致性。系統(tǒng)自動生成一個檢查點(diǎn)機(jī)制。這個檢查點(diǎn)周期地檢查事務(wù)日志，如果在事務(wù)日志中，事務(wù)全部完成，檢查點(diǎn)事務(wù)日志中的事務(wù)就提交到數(shù)據(jù)庫 中，并且在事務(wù)日志中做一個檢查點(diǎn)提交表示。如果在事務(wù)日志中，事務(wù)沒有完成，檢查點(diǎn)就不會講事務(wù)日志中的事務(wù)提交到數(shù)據(jù)庫中，并會在事務(wù)日志中做一個檢查點(diǎn)未提交的標(biāo)識。事務(wù)的恢復(fù)及檢查點(diǎn)保證了系統(tǒng)的完整和可恢復(fù)。

1、事務(wù)的屬性

   事務(wù)是作為單個邏輯工作單元執(zhí)行的一系列操作。一個邏輯工作單位必須有4個屬性，即原子性、一致性、隔離性和持久性屬性，簡稱ACID屬性，只有這樣才能成為一個事務(wù)。

 原子性：事務(wù)必須是原子工作單元；對于數(shù)據(jù)修改，要么全都執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行。

 一致性：事務(wù)在完成時，必須使所有的數(shù)據(jù)都保持一致。

 隔離性：由并發(fā)事務(wù)所做的修改必須與任何其他并發(fā)事務(wù)所做的修改隔離。事務(wù)識別數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)所處的狀態(tài)要么是第二個并發(fā)事務(wù)修改之前的狀態(tài)，要么是第二個事務(wù)修改之后的狀態(tài)，不會識別中間狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這稱為可串行性，因?yàn)樗軌蛑匦卵b載起始數(shù)據(jù)，并且重播一系列事務(wù)，以使數(shù)據(jù)結(jié)束時的狀態(tài)與原始事務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)相同。

 持久性：事務(wù)完成之后，對于系統(tǒng)的影響是永久性的。該修改即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也將一直保持。

 

2、事務(wù)塊管理的常用語句：

   在postgresql里，一個事務(wù)是通過把SQL命令用：begin 和 commit命令包圍實(shí)現(xiàn)的。事務(wù)塊是指包圍在begin 和 commit之間的語句。在postgresql9中，常用的事務(wù)塊管理語句的含義如下：

 start transaction：表示開始一個新的事務(wù)塊。

 begin：表示初始化一個事務(wù)塊 。

 commit：表示提交事務(wù)；

 rollback：表示事務(wù)失敗時執(zhí)行回滾操作。

 set transaction：設(shè)置當(dāng)前事務(wù)的特性，對后面的事務(wù)么有影響。

3、postgresql的并發(fā)控制

3.1、臟讀：

  當(dāng)一個事務(wù)讀取的記錄時另一個事務(wù)的一部分時，如果第一個事務(wù)正常完成，就沒有什么問題，如果此時另一個事務(wù)未完成，就會產(chǎn)生臟讀。

3.2、幻讀：

  當(dāng)某一數(shù)據(jù)執(zhí)行insert 或 delete操作，而該數(shù)據(jù)行恰好屬于某個事務(wù)正在讀取的范圍時，就會發(fā)生幻讀現(xiàn)象。比如在運(yùn)行update語句的同時執(zhí)行insert操作，因?yàn)椴迦肓艘粋€新記錄行，所以沒有鎖定，并且能夠珍惜。

3.3、不可重復(fù)性讀取：

  如果一個事務(wù)不止一次地讀取相同的記錄，但在兩次讀取中間有另一個事務(wù)剛好修改了數(shù)據(jù)，則兩次讀取的數(shù)據(jù)將出現(xiàn)差異，此時就發(fā)生了非重復(fù)讀取。

3.2、postgresql的事務(wù)隔離級別：

《隔離級別》   《臟讀》   《幻讀》   《不可重復(fù)性讀取》

讀未提交            可能          可能          可能

讀已提交           不可能        可能          可能

可重復(fù)讀           不可能        可能          不可能

可串行讀           不可能        不可能        不可能

   在postgresql里，可以請求4種可能的事務(wù)隔離級別的任意一種。但是在內(nèi)部，實(shí)際上只有兩種獨(dú)立的隔離級別，分別對應(yīng)：讀已提交 和 可串行化。也就是說，如果選擇了讀未提交的級別，實(shí)際上使用的是讀已提交。在選擇可重復(fù)讀級別的時候，實(shí)際上用的是可串行化，所以實(shí)際的隔離級別可能比選擇的更嚴(yán)格。postgresql只提供兩種隔離級別的原因是：這是把標(biāo)準(zhǔn)的隔離級別與多版本并發(fā)控制架構(gòu)映射相關(guān)的唯一合理方法。

postgresql中的兩種隔離級別如下：

①：讀已提交：

   讀已提交是postgresql里的默認(rèn)級別。當(dāng)一個事務(wù)運(yùn)行在這個隔離級別時，一個select查詢只能看到查詢開始之前已提交的數(shù)據(jù)，而無法看到未提交的數(shù)據(jù)或者在查詢執(zhí)行期間其他事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。

   如果兩個事務(wù)在對同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行更新操作，那么第二個事務(wù)需要等待第一個事務(wù)提交或者更新回滾。如果第一個事務(wù)進(jìn)行提交，系統(tǒng)將重新計算查詢條件，符合條件后第二個事務(wù)繼續(xù)進(jìn)行更新操作；如果第一個事務(wù)進(jìn)行更新回滾，那么他的作業(yè)將被忽略，第二個事務(wù)將繼續(xù)更新最初發(fā)現(xiàn)的行。

②：可串行化：

   可串行化基本提供最嚴(yán)格的事務(wù)隔離。這個級別模擬串行的事務(wù)執(zhí)行，就好像事務(wù)將一個接著一個地串行（而不是并行）執(zhí)行。不過，使用這個級別的應(yīng)用必須準(zhǔn)備在串行化失敗的時候重新啟動事務(wù)。

   如果兩個事務(wù)在對同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行更新操作，那么串行化事務(wù)就將等待第一個正在更新的事務(wù)提交或回滾。如果第一個事務(wù)提交了，那么串行化事務(wù)將回滾，從頭開始重新進(jìn)行整個事務(wù)；如果第一個事務(wù)回滾，那么它的影響將被忽略，這個可串行化的事務(wù)就可以在該元祖上進(jìn)行更新操作。

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