数据库事务和锁（一）

简述

    关系型数据库有四个显著的特征，即安全性、完整性、并发性和监测性。数据库的安全性就是要保证数据库中数据的安全，防止未授权用户随意修改数据库中的数据，确保数据的安全。在大多数数据库管理系统中，主要是通过许可来保证数据库的安全性。完整性是数据库的一个重要特征，也是保证数据库中的数据切实有效、防止错误、实现商业规则的一种重要机制。在数据库中，区别所保存的数据是无用的垃圾还是有价值的信息，主要是依据数据库的完整性是否健全。在SQL Server 7.0中，数据的完整性是通过一系列逻辑来保障的，这些逻辑分为三个方面，即实体完整性、域完整性和参考完整性。对任何系统都可以这样说，没有监测，就没有优化。这句话用在数据库管理系统方面，也是切合实际的。只有通过对数据库进行全面的性能监测，也才能发现影响系统性能的因素和瓶颈，才能针对瓶颈因素，采取切合实际策略，解决问题，提高系统的性能。并发性也是一个非常重要的概念，它是用来解决多个用户对同一数据进行操作时的问题。特别是对于网络数据库来说，这个特点更加突出。提高数据库的处理速度，单单依靠提高计算机的物理速度是不够的，还必须充分考虑数据库的并发性问题，提高数据库并发性的效率。那么如何保证并发性呢？在这个面向下一世纪的数据库产品SQL Server 7.0中，通过使用事务和锁机制，解决了数据库的并发性问题。

概念和特点

事务和锁是两个紧密联系的概念。事务就是一个单元的工作，包括一系列的操作这些操作要么全部成功，要么全部失败。事务确保多个数据的修改作为一个单元来处理。例如，在银行业务中，有一条记帐原则，即有借有贷，借贷相等。那么为了保证这种原则，就得有确保借和贷的登记要么同时成功，要么同时失败。如果出现只记录了借，或者只记录了贷，那么就违反了记帐原则，就会出现记错帐的情况。SQL Server通过支持事务机制管理多个事务，保证事务的一致性。事务使用锁，防止其他用户修改另外一个还没有完成的事务中的数据。对于多用户系统来说，锁机制是必须的。在SQL Server 7.0中，使用事务日志来保证修改的完整性和可恢复性。

    SQL Server有多种锁，允许事务锁定不同的资源。锁就是保护指定的资源，不被其他事务操作。为了最小化锁的成本，SQL Server自动地以与任务相应等级的锁来锁定资源对象。锁定比较小的对象，例如锁定行，虽然可以提高并发性，但是却有较高的开支，因为如果锁定许多行，那么需要占有更多的锁。锁定比较大的对象，例如锁定表，会大大降低并发性，因为锁定整个表就限制了其他事务访问该表的其他部分，但是成本开支比较低，因为只需维护比较少的锁。

    事务和锁具有以下特点:

• 事务是一个单元的工作，要么全做，要么全不做
• 事务保证操作的一致性和可恢复性
• 每一条Transact-SQL语句都可以是一个事务
• 实际使用的事务是用户定义的事务，它包括一系列操作或者语句
• 在多服务器环境中，使用用户定义的分布式事务，保证操作的一致性
• 锁是保证并发控制的手段
• 可以锁定的资源包括行、页、簇、表和数据库
• 锁的类型主要包括共享锁和排它锁
• 特殊类型的锁包括意图锁、修改锁和模式锁
• 共享锁允许其他事务继续使用锁定的资源
• 排它锁只允许一个事务访问数据
• 系统本身可以处理死锁
• 用户可以根据实际情况定制锁的一些特征

事务

事务的定义

    事务是指一个单元的工作，这些工作要么全做，要么全部不做。作为一个逻辑单元，必须具备四个属性：自动性、一致性、独立性和持久性。自动性是指事务必须是一个自动的单元工作，要么执行全部数据的修改，要么全部数据的修改都不执行。一致性是指当事务完成时，必须使所有数据都具有一致的状态。在关系型数据库中，所有的规则必须应用到事务的修改上，以便维护所有数据的完整性。所有的内部数据结构，例如树状的索引与数据之间的链接，在事务结束之后，必须保证正确。独立性是指并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。一个事务看到的数据要么是另外一个事务修改这些事务之前的状态，要么是第二个事务已经修改完成的数据，但是这个事务不能看到正在修改的数据。这种特征也称为串行性。持久性是指当一个事务完成之后，它的影响永久性的产生在系统中，也就是这种修改写到了数据库中。

    事务机制保证一组数据的修改要么全部执行，要么全部不执行。SQL Server使用事务保证数据的一致性和确保在系统失败时的可恢复性。事务是一个可以恢复的单元的工作，由一条或者多条Transact-SQL语句组成，可以影响到表中的一行或者多行数据。事务打开以后，直到事务成功完成之后提交为止，或者到事务执行失败全部取消或者滚回去为止。