怎么理解Oracle事務

本篇內容主要講解“怎么理解Oracle事務”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“怎么理解Oracle事務”吧!

oracle事務

1概述

事務由一個或多個DML語句組成，起始于第一條DML語句，終止于DDL或者DCL語句。可以在事務內使用SAVEPOINT命令給出控制程度。,通過事務機制確保這一組SQL語句所作的操作要么完全成功執行,完成整個工作單元操作,要么一點也不執行。

2事務的特性

3事務控制

1 COMMIT命令

許多人（甚至某些經驗豐富的DBA）在提交處理這個環節上都會出現不完全或者完全錯誤的理解oracle體系結構的情況。執行COMMIT命令時發生的所有物理操作時LGWR進程將日志緩沖區的內容刷新到磁盤。DBWn進程完全沒有執行任何操作。對于oracle數據庫來說，這是一個非常重要的性能特性。

注意：執行COMMIT命令時，DBWn進程不會進行任何操作。 

為了使某個事務持久，所需的全部工作是將組成這個事務的變更寫入磁盤（不必使實際表數據存在于磁盤的數據文件上）。如果變更以多重重做日志文件的形式存在于磁盤上，那么在出現使數據庫受損的事件時，通過從數據庫受損前所做的備份中還原數據文件以及應用重做日志文件中的變更，就可以重新實例化事務。

2 ROLLBACK命令

在事務處理過程中，Oracle會保存事務處理之前數據的映像。在事務處理過程中，會將這個映像提供給查詢數據的其他會話。如果出現錯誤，或者會話故意請求回滾，那么它也可以用來自動回滾事務。

回滾之前數據的狀態是，數據已經改變，但反轉這些變更所需的信息是可用的。為了滿足隔離性原則，會將這些信息提供給其他所有會話。回滾會恢復數據改變之前的映像，從而拋棄所有變更；事務插入的所有行都會刪除，（這里留個疑問）事務刪除的所有行都會重新插入表中，已經更新的行會回到原始狀態。其他會話根本不知道發生了什么，它們絕對看不到這些變更。處理事務的會話現在會將數據看做事務開始之前的數據。

3 SAVEPOINT命令

使用保存點就是允許編程人員在事務中設置一個標記，這個標記可以用來控制ROLLBACK命令的效果。除了回滾整個事務并終止它之外，還可以反轉在特定點之后所做的所有變更，同時保持在該點之前所做的變更不變。事務本身繼續進行：仍然沒有提交，仍然可以回滾，仍然對其他會話不可見。

3.1使用savepoint的規則：

（1）所有的savepoint語句都必須包含一個名稱。在后臺，您所創建的savepoint名稱會與"系統變更號"（system change number,scn）"相關聯。這是savepoint所標注的對象。

（2）在一個事務中不應當重復savepoint的名稱，事務是以提交事件作為結束的一連串的SQL語句。如果重復一個名稱，那么不會看到語法錯誤或執行錯誤。相反，新的savepoint會覆蓋較早的savepoint，從效果上是將之前的存儲點刪除了。

（3）一旦提交事件發生，無論是顯示或隱式提交事件，則所有現有的存儲點都將會從內存中被刪除。

4 SELECT FOR UPDATE

最后一個事務控制語句是SELECT FOR UPDATE。在默認情況下，Oracle提供最高級別的并發性：讀者不打斷寫者，寫者也不打斷讀者。或者簡單的說，一個會話查詢另一個會話正在更新的數據，或者一個會話更新另一個會話正在查詢的數據，這都沒有問題。然而，有時需要改變這種行為，防止改變正在被查詢的數據。

應用程序使用SELECT命令檢索一組行，將它們提供給用戶精讀，并給用戶提示所做的變更，這種情況不是不常見。因為ORACLE是一個多用戶數據庫，所以另一個會話也要檢索這些行也不是不可能。如果這兩個會話都要做出變更，那么會出現一些奇怪的效果。

FOR UPDATE子句會鎖定所有檢索的行。除了發出命令的會話之外，其他任何會話都不能改變它們，因此后面的更新操作就會成功。這意味著一個會話有一致的數據視圖（不會改變），但付出的代價是如果其他會話要更新鎖定的行，它們就會掛起（當天他們可以查詢）。

在發出命令的會話發出COMMIT或ROLLBACK命令之前，會一直保持FOR UPDATE子句設置的鎖定。必須這樣來釋放鎖定，即使沒有執行DML命令。

5 所謂的"自動提交"

在結束對提交處理的討論之前，我們有必要闡明一下經常被提及的"自動提交"（有時候也被稱為隱式提交）。您經常會聽到這樣的說法：Oracle在某些情況下可以進行"自動提交"。

執行DDL語句就是其中一種情況，

退出某個用戶進程（SQL*Plus）則是另一種情況。

"自動提交"純屬子虛烏有。執行某條DDL語句時，實現這個DDL命令的源代碼包含了一個完全正規的COMMIT命令。但是，退出用戶進程時的情況是怎樣呢？

如果在WINDOWS終端上使用SQL*Plus并執行一條DML語句，然后再執行"退出"命令，就會提交事務。這是因為SQL*Plus中的"退出"命令嵌入了一條COMMIT語句。

但是，單擊SQL*Plus窗口的右上角此時，關閉SQL*Plus窗口，如果再次登錄SQL*Plus，您會發現已回滾了事務。這是因為為Microsoft Windows編寫SQL*Plus的編程人員在關閉SQL*Plus窗口的代碼中嵌入了一條ROLLBACK語句。

SQL*Plusz在其他平臺上的行為可能有所不同，唯一的確認方法是測試。因此，以不同方式退出某個程序時是否能夠進行"自動提交"完全取決于編程人員如果編寫用戶進程。Oracle服務器只是按照指令進行操作。

4 oracle提交數據的類型

1 顯式提交

用COMMIT命令直接完成的提交為顯式提交。

其格式為：SQL>COMMIT； 

2 隱式提交

用SQL命令間接完成的提交為隱式提交

這些命令是：ALTER，AUDIT，COMMENT，CONNECT，CREATE，DISCONNECT，DROP，EXIT，GRANT，NOAUDIT，QUIT，REVOKE，RENAME。 執行這些命令前oracle會執行一次commit，命令執行完后oracle也會自動執行一次commit 

3 自動提交

若把AUTOCOMMIT設置為ON，則在插入、修改、刪除語句執行后，系統將自動進行提交，這就是自動提交。 其格式為：SQL>SET AUTOCOMMIT ON； 它只是DML語句執行后的自動提交，對會話的正常退出或異常退出都沒有作用。

這個參數屬于客戶端sqlplus，oracle自身并沒有這個參數

查看這個參數的值：

SHOW AUTOCOMMIT

設置這個參數的值：

SET AUTO[COMMIT] { OFF | ON | IMM[EDIATE] | n } 

5 ITL(事務槽)

1 ITL描述

ITL(Interested Transaction List)是Oracle數據塊內部的一個組成部分，位于數據塊頭（block header），

每一個oracle塊的頭部都有事務槽，oracle塊里有一個PCT_free的概念，即oracle會預留塊大小的10%作為緩沖，當修改oracle的事務增加時，事務槽向下增長，當更新oracle塊的數據時，數據向上增長，PCT_free的空間被壓縮。當PCT_free被用完時，oracle就徹底填滿了，如果還有事務要修改Oracle塊，就需要在事務隊列中等待這叫做事務槽的爭用。

itl由xid，uba，flag，lck和scn/fsc組成，用來記錄該塊所有發生的事務，一個itl可以看作是一條事務記錄。當然，如果這個事務已經提交，那么這個itl的位置就可以被反復使用了，因為itl類似記錄，所以，有的時候也叫itl槽位。如果一個事務一直沒有提交，那么，這個事務將一直占用一個itl槽位，itl里面記錄了事務信息，回滾段的入口，事務類型等等。如果這個事務已經提交，那么，itl槽位中還保存的有這個事務提交時候的SCN號。

dump一個數據塊可以在事務區看到ITL信息

相關實驗可以參考

https://blog.csdn.net/gumengkai/article/details/63684545

2事務槽參數

每個塊都有一個塊首部。這個塊首部中有一個事務表。事務表中會建立一些條目來描述哪些事務將塊上的哪些行/元素鎖定。這個事務表的初始大小由對象的INITRANS 設置指定。對于表，這個值默認為2（索引的INITRANS 也默認為2）。事務表會根據需要動態擴展，最大達到MAXTRANS 個條目（假設塊上有足夠的自由空間）。所分配的每個事務條目需要占用塊首部中的23～24 字節的存儲空間。注意，對于Oracle 10g，MAXTRANS 則會忽略，所有段的MAXTRANS 都是255。

設initrans值為2，則數據庫服務器在一個數據塊中最多有兩個并行的事務可以獨立、并行的通過自己的事務槽，實現對共享數據塊中的行數據的事務操作。

也就是說，如果某個事物鎖定了這個塊的數據，則會在這個地方記錄事務的標識，當然那個事務要先看一下這個地方是不是已經有人占用了，如果有，則去看看那個事務是否為活動狀態。如果不活動，比如已經提交或者回滾，則可以覆蓋這個地方。如果活動，則需要等待(閂的作用)。所以，如果有大量的并發訪問使用的這個塊，則參數不能太小，否則資源競爭將導致系統并發性能下降。

ORACLE 并發insert事務的時候的塊分配和ITL管理

1. INITRANS =1 時 并發多個INSERT 事務(本次測試最多5個)的時候并不會由于ITL的爭用而等待組塞,ORACLE 采取的策略是每個INSERT事物分配不同的一些塊來使用,這樣各個會話之間就不會產生沖突，除非段沒有多余的塊。

ORACLE 并發update事務的時候的塊分配和ITL管理

1. INITRANS =1 時 并發多個UPDATE事務(本次測試最多7個)的時候也不會由于ITL的爭用而導致等待產生,此時ORACLE除了使用默認的ITL之外，另外動態擴展所需要的ITL，緊緊在非常極端的情況下才會出現等待。

1) 該BLOCK沒有FREE空間了，注意FREE參數的設置不能太小。

2) 該塊使用的ITL總數，超過該塊允許的ITL的最大值min(round(block_size*0.5/24) - 2 ,255) 。

要達到這樣的極端情況實際的生產情況是很難的，應該比業務SQL的死鎖出現的概率更小。

3 ITL等待

發生等待的場景：

1.超過maxtrans配置的最大ITL數

2.initrans不足，沒有足夠的free space來擴展ITL

解決方法：

1. maxtrans不足：

這一情況是由高并發引起的：同一數據塊上的事務量已經超出了其實際允許的ITL數。因此，要解決這類問題就需要從應用著手，減少事務的并發量;長事務，在保證數據完整性的前提下，增加commit的頻率，修改為短事務，減少資源占用事件。而對于OLAP系統來說(例如，其存在高并發量的數據錄入模塊)，可以考慮增大數據塊大小。

1. initrans不足：

   數據塊上的ITL數量并沒有達到MAX TRANS的限制，發生這種情況的表通常會被經常UPDATE，從而造成預留空間(PCTFREE)被填滿。如果我們發現這類ITL等待對系統已經造成影響，可以通過增加表的INITRANS或者PCTFREE來解決(視該表上的并發事務量而定，通常，如果并發量高，建議優先增加INITRANS，反之，則優先考慮增加PCTFREE)。

要注意的一點是，如果是使用ALTER TABLE的方式修改這2個參數的話，只會影響新的數據塊，而不會改變已有數據的數據塊——要做的這一點，需要將數據導出/導入、重建表。

Oracle事務相關概念

1 事務id

每一個事物都有一個自己的事物ID，就像身份證號一樣。

在v$transaction數據字典中xid就是事物ID，xid既是一個編號，也是一個地址，xid中內容的有

     1、使用哪個回滾段的段頭塊；XIDUSN

     2、一個undo段最多同時能有47個活動事物，一個undo段只有一個事物表，47個事物的情況都在事物表中 ，一個事物占用一行,此次事物使用47中的哪一行；XIDSLOT

     3、該行被覆蓋的次數。XIDSQN

select xid,xidusn,xidslot,xidsqn,start_time,start_scnb,used_ublk,used_urec,log_io,phy_io from v$transaction; 

注：過一段時間在查詢，若used_urec 字段不斷增加，說明該事物正在繼續，如果該字段不斷下降，說明該事物正在回滾 

聯合v$session 再查一次，這樣就知道是哪個用戶的哪些事務了并且獲取sid

select b.sid,b.username,xid,a.status,start_time,used_ublk,used_urec,log_io,phy_io from v$transaction a,v$session b where a.ses_addr = b.saddr; 

獲得sid這樣就知道是哪個用戶的哪些事務了，進而可以跟蹤到sql

select sql_text from v$sqlarea a,v$session b where a.SQL_ID=b.PREV_SQL_ID and b.SID=&sid;

V$TRANSACTION各列字段的含意

通過xid獲取usn/slot/sqn方式如下：

2 事務表

undo表空間的undo段的第一個數據塊（即undo段的段頭塊）里放事物表，共有47行。事物開始第一件事就是在事物表中找到一個空行，寫上事物信息。也就是說undo段最多47個活動事物，但是oracle會盡量將一個事物放到一個段上，為了均勻分配（undo段的段頭塊的位置在dba_segments表空間可以查得）。

事務管理起始于undo段，并以此為中心。undo段的第一個塊（段頭塊）包含如下結構：擴展映射，擴展控制頭（跟其他類型的段頭塊一樣），事務表，事務控制區（特殊的結構）。事務表的大概結構如下：

dump一個undo段的一個塊可以看到事務表

oracle中有哪些undo段：

3 事物槽

在每個數據塊的塊頭部分有事物槽，事物槽包括xid、uba(undo block address)等等

當事物發生的時候，

第一件事會在undo表空間的相對空閑的undo段的段頭塊的事物表中找到一個槽位，寫上事物信息（xid），給這個事物分配一個undo塊（undo塊里寫的就是修改之前的數據）,然后將undo塊的地址（即uba寫到事物表中），所以現在事物表中有xid和uba；

第二件事在要修改的數據塊的塊頭的事物槽中找到槽位，寫上事物信息（xid），(目的是通過數據塊上的xid可以找到事物表），然后在將要修改的數據塊上修改數據，修改之前的信息寫到undo塊里。同時，在事物槽中也寫上uba地址，指向回滾塊。為什么要在兩個地方寫事物信息呢？下面有解釋。

當回滾塊的數據寫滿之后，系統會自動分配一個回滾塊，比如該事物修改了較多的數據，產生3個undo塊，3個undo塊有先后關系，它們會鏈起來，但是這是事物表中的uba就只是指向最新的undo塊，這是便于回滾。

數據塊的事物槽中的uba指向回滾數據，這便于構造CR塊。

一個事物一個事物槽，只有當事物提交了，該事物槽才能被覆蓋。

pctfree：1、當執行更新操作時，也許會占用pctfree的空間。2、當多個事物操作該數據塊時，需要增加事物槽的數量，也會占用pctfree，但是如果事物過多，pctfree不夠用了，（之前的事物槽未提交，就不能覆蓋，該數據塊又有新的事物產生，需要新的事物槽）這樣就會產生事物槽爭用的情況，大多數發生在update和delete的情況，insert不會發生。因為oracle會盡量的將insert插入的數據插入到多個塊中，也就是平均一下，但是update和delete就無能為力了，因為這兩個操作往往是針對某一行進行的，而某一行特定就是在這個塊里。

到此，相信大家對“怎么理解Oracle事務”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！