Назначение и синтаксис инструкции SELECT, реализация операций реляционной алгебры при помощи SELECT (селекция, проекция, декартовое произведение, объединение)

(См. Запросы на выборку пункт 8.1.1 выше).

SELECT – оператор DML языка SQL, возвращающий набор данных (выборку) из базы данных, удовлетворяющих заданному условию.

При формировании запроса SELECT пользователь описывает ожидаемый набор данных: его вид (набор столбцов) и его содержимое (критерий попадания записи в набор, группировка значений, порядок вывода записей и т.п.).

Оператор SELECT имеет следующую структуру:

SELECT

[DISTINCT | DISTINCTROW | ALL]

select_expression,...

[FROM table_references]

[WHERE where_definition]

[GROUP BY {unsigned_integer | col_name | formula}]

[HAVING where_definition]

[ORDER BY {unsigned_integer | col_name | formula} [ASC | DESC], ...]

Запрос выполняется следующим образом: сначала извлекаются все записи из таблицы, а, затем, для каждой записи набора проверяется её соответствие заданному критерию. Если осуществляется слияние из нескольких таблиц, то сначала составляется произведение таблиц, а уже затем из полученного набора отбираются требуемые записи.

Формат запроса с использованием данного оператора:

SELECT список полей FROM список таблиц WHERE условия…

Основные ключевые слова, относящиеся к запросу SELECT:

- WHERE – используется для определения, какие строки должны быть выбраны или включены в GROUP BY.

- GROUP BY – используется для объединения строк с общими значениями в элементы меньшего набора строк.

- HAVING – используется для определения, какие строки после GROUP BY должны быть выбраны.

- ORDER BY – используется для определения, какие столбцы используются для сортировки результирующего набора данных.

Реализация операций реляционной алгебры

Селекция (горизонтальное подмножество) таблицы создается из тех ее строк, которые удовлетворяют заданным условиям. Пример:

SELECT *

FROM Блюда

WHER Основа = 'Молоко'

AND Выход > 200;

Проекция (вертикальное подмножество) таблицы создается из указанных ее столбцов (в заданном порядке) с последующим исключением избыточных дубликатов строк. Пример:

SELECT DISTINCT Блюдо, Выход, Основа

FROM Блюда;

Объединение двух таблиц содержит те строки, которые есть либо в первой, либо во второй, либо в обеих таблицах. Пример:

SELECT Блюдо, Основа, Выход

FROM Блюда

WHER Основа = 'Овощи'

UNION SELECT Блюдо, Основа, Выход

FROM Блюда

WHER В = 'Г';

Пересечение двух таблиц содержит только те строки, которые есть и в первой, и во второй. Пример:

SELECT БЛ

FROM Состав

WHERE БЛ IN (SELECT БЛ FROM Меню);

Разность двух таблиц содержит только те строки, которые есть в первой, но отсутствуют во второй. Пример:

SELECT БЛ

FROM Состав

WHERE БЛ NOT IN (SELECT БЛ FROM Меню);

Декартово произведение таблиц. Для получения декартова произведения Вид_блюд и Трапезы надо выдать запрос:

SELECT Вид_блюд.*, Трапезы.*

FROM Вид_блюд, Трапезы;

Команды манипулирования данными (вставка, удаление, модификация)

(См. Запросы на изменение данных пункт 8.1.2 выше).

Команды определения данных (создание, редактирование и удаление базовых таблиц, индексов, представлений)

(См. Управляющие запросы пункт 8.1.3 выше).

К языку определения данных относятся инструкции CREATE TABLE, CREATE INDEX, CREATE PROCEDURE, CREATE USER, CREATE GROUP, CREATE VIEW, ADD USER, DROP USER, DROP GROUP, ALTER TABLE, ALTER USER, ALTER DATABASE, DROP, GRANT, REVOKE и предложение CONSTRAINT.

Работа с курсорами в SQL-92, хранимые процедуры и триггеры

Курсоры

Запрос к реляционной базе данных обычно возвращает несколько рядов (записей) данных, но приложение за один раз обрабатывает лишь одну запись. Даже если оно имеет дело одновременно с несколькими рядами (например, выводит данные в форме электронных таблиц), их количество по-прежнему ограничено. Кроме того, при модификации, удалении или добавлении данных рабочей единицей является ряд. В этой ситуации на первый план выступает концепция курсора, и в таком контексте курсор – указатель на ряд.

Курсор в SQL – это область в памяти базы данных, которая предназначена для хранения последнего оператора SQL. Если текущий оператор – запрос к базе данных, в памяти сохраняется и строка данных запроса, называемая текущим значением, или текущей строкой курсора. Указанная область в памяти поименована и доступна для прикладных программ.

Обычно курсоры используются для выбора из базы данных некоторого подмножества хранимой в ней информации. В каждый момент времени прикладной программой может быть проверена одна строка курсора. Курсоры часто применяются в операторах SQL, встроенных в прикладные программы, написанные на языках процедурного типа. Некоторые из них неявно создаются сервером базы данных, в то время как другие определяются программистами.

В соответствии со стандартом SQL при работе с курсорами можно выделить следующие основные действия:

- создание или объявление курсора;

- открытие курсора, т.е. наполнение его данными, которые сохраняются в многоуровневой памяти;

- выборка из курсора и изменение с его помощью строк данных;

- закрытие курсора, после чего он становится недоступным для пользовательских программ;

- освобождение курсора, т.е. удаление курсора как объекта, поскольку его закрытие необязательно освобождает ассоциированную с ним память.

В разных реализациях определение курсора может иметь некоторые отличия. Так, например, иногда разработчик должен явным образом освободить выделяемую для курсора память. После освобождения курсора ассоциированная с ним память также освобождается. При этом становится возможным повторное использование его имени. В других реализациях при закрытии курсора освобождение памяти происходит неявным образом. Сразу после восстановления она становится доступной для других операций: открытие другого курсора и т.д.

В некоторых случаях применение курсора неизбежно. Однако по возможности этого следует избегать и работать со стандартными командами обработки данных: SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE. Помимо того, что курсоры не позволяют проводить операции изменения над всем объемом данных, скорость выполнения операций обработки данных посредством курсора заметно ниже, чем у стандартных средств SQL.

В PL/SQL поддерживаются два типа курсоров: явные и неявные. Явный курсор объявляется разработчиком, а неявный курсор не требует объявления.

Курсор может возвращать одну строку, несколько строк или ни одной строки. Для запросов, возвращающих более одной строки, можно использовать только явный курсор. Для повторного создания результирующего набора для других значений параметров курсор следует закрыть, а затем повторно открыть.

Курсор может быть объявлен в секциях объявлений любого блока PL/SQL, подпрограммы или пакета.

Операторы управления явным курсором:

- Оператор DECLARE выполняет объявление явного курсора.

- Оператор OPEN открывает курсор, создавая новый результирующий набор на базе указанного запроса.

- Оператор FETCH выполняет последовательное извлечение строк из результирующего набора от начала до конца.

- Оператор CLOSE закрывает курсор и освобождает занимаемые им ресурсы.

Атрибуты курсора

1. %ISOPEN – возвращает значение TRUE, если курсор открыт.

2. %FOUND – определяет, найдена ли строка, удовлетворяющая условию.

3. %NOTFOUND – возвращает TRUE, если строка не найдена.

4. %ROWCOUNT – возвращает номер текущей строки.

Далее приведены примеры кода работы с курсорами.

DECLARE CustCursor CURSOR

FOR

SELECT * FROM Customers

WHERE cust_email IS NULL;

В следующем примере (используется синтаксис Oracle) выбранные данные подвергаются циклической обработке от первой строки до последней:

DECLARE TYPE CustCursor IS REF CURSOR RETURN Customers %ROWTYPE;

DECLARE CustRecord Customers%ROWTYPE BEGIN

OPEN CustCursor;

LOOP

FETCH CustCursor INTO CustRecord;

EXIT WHEN CustCursor%NOTFOUND;

END LOOP; CLOSE CustCursor; END;

Хранимые процедуры

Хранимая процедура – объект базы данных, представляющий собой набор SQL-инструкций, который компилируется один раз и хранится на сервере. Хранимые процедуры очень похожи на обыкновенные процедуры языков высокого уровня, у них могут быть входные и выходные параметры и локальные переменные, в них могут производиться числовые вычисления и операции над символьными данными, результаты которых могут присваиваться переменным и параметрам. В хранимых процедурах могут выполняться стандартные операции с базами данных (как DDL, так и DML). Кроме того, в хранимых процедурах возможны циклы и ветвления, то есть в них могут использоваться инструкции управления процессом исполнения.

Хранимые процедуры позволяют повысить производительность, расширяют возможности программирования и поддерживают функции безопасности данных.

Вместо хранения часто используемого запроса, клиенты могут ссылаться на соответствующую хранимую процедуру. При вызове хранимой процедуры её содержимое сразу же обрабатывается сервером.

Кроме собственно выполнения запроса, хранимые процедуры позволяют также производить вычисления и манипуляцию данными — изменение, удаление, выполнять DDL-операторы (не во всех СУБД!) и вызывать другие хранимые процедуры, выполнять сложную транзакционную логику. Один-единственный оператор позволяет вызвать сложный сценарий, который содержится в хранимой процедуре, что позволяет избежать пересылки через сеть сотен команд и, в особенности, необходимости передачи больших объёмов данных с клиента на сервер.

В большинстве СУБД при первом запуске хранимой процедуры она компилируется (выполняется синтаксический анализ и генерируется план доступа к данным). В дальнейшем её обработка осуществляется быстрее.

Использование хранимых процедур позволяет ограничить или вообще исключить непосредственный доступ пользователей к таблицам базы данных, оставив пользователям только разрешения на выполнение хранимых процедур, обеспечивающих косвенный и строго регламентированный доступ к данным. Кроме того, некоторые СУБД поддерживают шифрование текста (wrapping) хранимой процедуры.

Эти функции безопасности позволяют изолировать от пользователя структуру базы данных, что обеспечивает целостность и надежность базы.

Снижается вероятность таких действий как «внедрение SQL-кода», поскольку хорошо написанные хранимые процедуры дополнительно проверяют входные параметры перед тем, как передать запрос СУБД.

Создание новой и изменение имеющейся хранимой процедуры осуществляется с помощью следующей команды:

<определение_процедуры>::=

{CREATE | ALTER } [PROCEDURE] имя_процедуры

[;номер]

[{@имя_параметра тип_данных } [VARYING ]

[=default][OUTPUT] ][,...n]

[WITH { RECOMPILE | ENCRYPTION | RECOMPILE,

ENCRYPTION }]

[FOR REPLICATION]

AS

sql_оператор [...n]

Используя префиксы sp_, #, ##, создаваемую процедуру можно определить в качестве системной или временной. Как видно из синтаксиса команды, не допускается указывать имя владельца, которому будет принадлежать создаваемая процедура, а также имя базы данных, где она должна быть размещена. Таким образом, чтобы разместить создаваемую хранимую процедуру в конкретной базе данных, необходимо выполнить команду CREATE PROCEDURE в контексте этой базы данных. При обращении из тела хранимой процедуры к объектам той же базы данных можно использовать укороченные имена, т. е. без указания имени базы данных. Когда же требуется обратиться к объектам, расположенным в других базах данных, указание имени базы данных обязательно.

Номер в имени – это идентификационный номер хранимой процедуры, однозначно определяющий ее в группе процедур. Для удобства управления процедурами логически однотипные хранимые процедуры можно группировать, присваивая им одинаковые имена, но разные идентификационные номера.

Для передачи входных и выходных данных в создаваемой хранимой процедуре могут использоваться параметры, имена которых, как и имена локальных переменных, должны начинаться с символа @. В одной хранимой процедуре можно задать множество параметров, разделенных запятыми. В теле процедуры не должны применяться локальные переменные, чьи имена совпадают с именами параметров этой процедуры.

Для определения типа данных, который будет иметь соответствующий параметр хранимой процедуры, годятся любые типы данных SQL, включая определенные пользователем. Однако тип данных CURSOR может быть использован только как выходной параметр хранимой процедуры, т.е. с указанием ключевого слова OUTPUT.

Наличие ключевого слова OUTPUT означает, что соответствующий параметр предназначен для возвращения данных из хранимой процедуры. Однако это вовсе не означает, что параметр не подходит для передачи значений в хранимую процедуру. Указание ключевого слова OUTPUT предписывает серверу при выходе из хранимой процедуры присвоить текущее значение параметра локальной переменной, которая была указана при вызове процедуры в качестве значения параметра. Отметим, что при указании ключевого слова OUTPUT значение соответствующего параметра при вызове процедуры может быть задано только с помощью локальной переменной. Не разрешается использование любых выражений или констант, допустимое для обычных параметров.

Ключевое слово VARYING применяется совместно с параметром OUTPUT, имеющим тип CURSOR. Оно определяет, что выходным параметром будет результирующее множество.

Ключевое слово DEFAULT представляет собой значение, которое будет принимать соответствующий параметр по умолчанию. Таким образом, при вызове процедуры можно не указывать явно значение соответствующего параметра.

Так как сервер кэширует план исполнения запроса и компилированный код, при последующем вызове процедуры будут использоваться уже готовые значения. Однако в некоторых случаях все же требуется выполнять перекомпиляцию кода процедуры. Указание ключевого слова RECOMPILE предписывает системе создавать план выполнения хранимой процедуры при каждом ее вызове.

Параметр FOR REPLICATION востребован при репликации данных и включении создаваемой хранимой процедуры в качестве статьи в публикацию.

Ключевое слово ENCRYPTION предписывает серверу выполнить шифрование кода хранимой процедуры, что может обеспечить защиту от использования авторских алгоритмов, реализующих работу хранимой процедуры.

Ключевое слово AS размещается в начале собственно тела хранимой процедуры, т.е. набора команд SQL, с помощью которых и будет реализовываться то или иное действие. В теле процедуры могут применяться практически все команды SQL, объявляться транзакции, устанавливаться блокировки и вызываться другие хранимые процедуры. Выход из хранимой процедуры можно осуществить посредством команды RETURN.

Удаление хранимой процедуры осуществляется командой:

DROP PROCEDURE {имя_процедуры} [,...n]

Для выполнения хранимой процедуры используется команда:

[[ EXEC [ UTE] имя_процедуры [;номер]

[[@имя_параметра=]{значение | @имя_переменной}

[OUTPUT ]|[DEFAULT ]][,...n]

Если вызов хранимой процедуры не является единственной командой в пакете, то присутствие команды EXECUTE обязательно. Более того, эта команда требуется для вызова процедуры из тела другой процедуры или триггера.

Использование ключевого слова OUTPUT при вызове процедуры разрешается только для параметров, которые были объявлены при создании процедуры с ключевым словом OUTPUT.

Когда же при вызове процедуры для параметра указывается ключевое слово DEFAULT, то будет использовано значение по умолчанию. Естественно, указанное слово DEFAULT разрешается только для тех параметров, для которых определено значение по умолчанию.

Из синтаксиса команды EXECUTE видно, что имена параметров могут быть опущены при вызове процедуры. Однако в этом случае пользователь должен указывать значения для параметров в том же порядке, в каком они перечислялись при создании процедуры. Присвоить параметру значение по умолчанию, просто пропустив его при перечислении нельзя. Если же требуется опустить параметры, для которых определено значение по умолчанию, достаточно явного указания имен параметров при вызове хранимой процедуры. Более того, таким способом можно перечислять параметры и их значения в произвольном порядке.

Отметим, что при вызове процедуры указываются либо имена параметров со значениями, либо только значения без имени параметра. Их комбинирование не допускается.

Пример: Создать процедуру для получения названий и стоимости товаров, которые приобрел заданный клиент.

CREATE PROC my_proc3

@k VARCHAR(20)

AS

SELECT Товар.Название,

Товар.Цена*Сделка.Количество

AS Стоимость, Клиент.Фамилия

FROM Клиент INNER JOIN

(Товар INNER JOIN Сделка

ON Товар.КодТовара=Сделка.КодТовара)

ON Клиент.КодКлиента=Сделка.КодКлиента

WHERE Клиент.Фамилия=@k

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc3 'Иванов' или my_proc3 @k='Иванов'

Триггеры

Триггер (англ. trigger) – это хранимая процедура особого типа, которую пользователь не вызывает непосредственно, а исполнение которой обусловлено наступлением определенного события (действием) – по сути добавлением INSERT или удалением DELETE строки в заданной таблице, или модификации UPDATE данных в определенном столбце заданной таблицы реляционной базы данных. Триггеры применяются для обеспечения целостности данных и реализации сложной бизнес-логики. Триггер запускается сервером автоматически при попытке изменения данных в таблице, с которой он связан. Все производимые им модификации данных рассматриваются как выполняемые в транзакции, в которой выполнено действие, вызвавшее срабатывание триггера. Соответственно, в случае обнаружения ошибки или нарушения целостности данных может произойти откат этой транзакции.

Существует три типа триггеров:

1. INSERT TRIGGER – запускаются при попытке вставки данных с помощью команды INSERT.

2. UPDATE TRIGGER – запускаются при попытке изменения данных с помощью команды UPDATE.

3. DELETE TRIGGER – запускаются при попытке удаления данных с помощью команды DELETE.

Момент запуска триггера определяется с помощью ключевых слов BEFORE (триггер запускается до выполнения связанного с ним события; например, до добавления записи) или AFTER (после события). В случае, если триггер вызывается до события, он может внести изменения в модифицируемую событием запись (конечно, при условии, что событие – не удаление записи). Некоторые СУБД накладывают ограничения на операторы, которые могут быть использованы в триггере (например, может быть запрещено вносить изменения в таблицу, на которой «висит» триггер, и т. п.).

Кроме того, триггеры могут быть привязаны не к таблице, а к представлению (VIEW). В этом случае с их помощью реализуется механизм «обновляемого представления». В этом случае ключевые слова BEFORE и AFTER влияют лишь на последовательность вызова триггеров, так как собственно событие (удаление, вставка или обновление) не происходит.

Основной формат команды CREATE TRIGGER показан ниже:

<Определение_триггера>::=

CREATE TRIGGER имя_триггера

BEFORE | AFTER <триггерное_событие>

ON <имя_таблицы>

[REFERENCING

<список_старых_или_новых_псевдонимов>]

[FOR EACH { ROW | STATEMENT}]

[WHEN(условие_триггера)]

<тело_триггера>

Для удаления триггера используется команда

DROP TRIGGER {имя_триггера} [,...n]

Выполняемые триггером действия задаются для каждой строки ( FOR EACH ROW ), охваченной данным событием, или только один раз для каждого события ( FOR EACH STATEMENT ).

Обозначение <список_старых_или_новых_псевдонимов> относится к таким компонентам, как старая или новая строка ( OLD / NEW ), либо старая или новая таблица ( OLD TABLE / NEW TABLE ). Ясно, что старые значения не применимы для событий вставки, а новые – для событий удаления.

При выполнении команд добавления, изменения и удаления записей сервер создает две специальные таблицы: inserted и deleted . В них содержатся списки строк, которые будут вставлены или удалены по завершении транзакции. Структура таблиц inserted и deleted идентична структуре таблиц, для которой определяется триггер. Для каждого триггера создается свой комплект таблиц inserted и deleted, поэтому никакой другой триггер не сможет получить к ним доступ. В зависимости от типа операции, вызвавшей выполнение триггера, содержимое таблиц inserted и deleted может быть разным:

1. команда INSERT – в таблице inserted содержатся все строки, которые пользователь пытается вставить в таблицу; в таблице deleted не будет ни одной строки; после завершения триггера все строки из таблицы inserted переместятся в исходную таблицу;

2. команда DELETE – в таблице deleted будут содержаться все строки, которые пользователь попытается удалить; триггер может проверить каждую строку и определить, разрешено ли ее удаление; в таблице inserted не окажется ни одной строки;

3. команда UPDATE – при ее выполнении в таблице deleted находятся старые значения строк, которые будут удалены при успешном завершении триггера. Новые значения строк содержатся в таблице inserted. Эти строки добавятся в исходную таблицу после успешного выполнения триггера.

Для получения информации о количестве строк, которое будет изменено при успешном завершении триггера, можно использовать функцию @@ROWCOUNT; она возвращает количество строк, обработанных последней командой. Следует подчеркнуть, что триггер запускается не при попытке изменить конкретную строку, а в момент выполнения команды изменения. Одна такая команда воздействует на множество строк, поэтому триггер должен обрабатывать все эти строки.

Если триггер обнаружил, что из 100 вставляемых, изменяемых или удаляемых строк только одна не удовлетворяет тем или иным условиям, то никакая строка не будет вставлена, изменена или удалена. Такое поведение обусловлено требованиями транзакции – должны быть выполнены либо все модификации, либо ни одной.

Триггер выполняется как неявно определенная транзакция, поэтому внутри триггера допускается применение команд управления транзакциями. В частности, при обнаружении нарушения ограничений целостности для прерывания выполнения триггера и отмены всех изменений, которые пытался выполнить пользователь, необходимо использовать команду ROLLBACK TRANSACTION.

Пример: необходимо отменить команду, если в таблице Склад величина остатка товара оказалась меньше продаваемого количества товара с введенным кодом (в примере код товара=3 ). Во вставляемой записи количество товара указывается со знаком "+", если товар поставляется, и со знаком "-", если он продается. Представленный триггер настроен на обработку только одной добавляемой записи.

CREATE TRIGGER Триггер_ins

ON Сделка FOR INSERT

AS

IF @@ROWCOUNT=1

BEGIN

IF NOT EXISTS(SELECT *

FROM inserted

WHERE -inserted.количество<=ALL(SELECT

Склад.Остаток

FROM Склад,Сделка

WHERE Склад.КодТовара=

Сделка.КодТовара))

BEGIN

ROLLBACK TRAN

PRINT

'Отмена поставки: товара на складе нет'

END

END

14 Понятие ACID – транзакции, команды обработки транзакций

Во время выполнения данного контрольного тестирования Тестируемая система должна обладать свойствами ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability (Атомарность, Последовательность, Изоляция, Устойчивость)), являющимися ключевыми для систем обработки транзакций.

Atomicity(Атомарность):

Атомарность гарантирует, что никакая транзакция не будет зафиксирована в системе частично. Будут либо выполнены все её подоперации, либо не выполнено ни одной. Поскольку на практике невозможно одновременно и атомарно выполнить всю последовательность операций внутри транзакции, вводится понятие «отката» (rollback): если транзакцию не удаётся полностью завершить, результаты всех её до сих пор произведённых действий будут отменены и система вернётся в исходное состояние.

Consistency (Согласованность):

Одно из самых сложных и неоднозначных свойств из четвёрки ACID. В соответствии с этим требованием, система находится в согласованном состоянии до начала транзакции и должна остаться в согласованном состоянии после завершения транзакции. Не нужно путать требование согласованности с требованиями целостности (integrity). Последние правила являются более узкими и, во многом, специфичны для реляционных СУБД: есть требования целостности типов (domain integrity), целостности ссылок (referential integrity), целостности сущностей (entity integrity), которые не могут быть нарушены физически в силу особенностей реализации системы.

Согласованность является более широким понятием. Например, в банковской системе может существовать требование равенства суммы, списываемой с одного счёта, сумме, зачисляемой на другой. Это бизнес-правило и оно не может быть гарантировано только проверками целостности, его должны соблюсти программисты при написании кода транзакций. Если какая-либо транзакция произведёт списание, но не произведёт зачисление, то система останется в некорректном состоянии и свойство согласованности будет нарушено.

Наконец, ещё одно замечание касается того, что в ходе выполнения транзакции согласованность не требуется. В нашем примере, списание и зачисление будут, скорее всего, двумя разными подоперациями и между их выполнением внутри транзакции будет видно несогласованное состояние системы. Однако не нужно забывать, что при выполнении требования изоляции, никаким другим транзакциям эта несогласованность не будет видна. А атомарность гарантирует, что транзакция либо будет полностью завершена, либо ни одна из операций транзакции не будет выполнена. Тем самым эта промежуточная несогласованность является скрытой.

Isolation (Изолированность):

Во время выполнения транзакции другие процессы не должны видеть данные в промежуточном состоянии. Например, если транзакция изменяет сразу несколько полей в базе данных, то другой запрос, выполненный во время выполнения транзакции, не должен вернуть одни из этих полей с новыми значениями, а другие с исходными.

Durability (Долговечность):

Независимо от проблем на нижних уровнях (к примеру, обесточивание системы или сбои в оборудовании) изменения, сделанные успешно завершённой транзакцией, должны остаться сохранёнными после возвращения системы в работу. Другими словами, если пользователь получил подтверждение от системы, что транзакция выполнена, он может быть уверен, что сделанные им изменения не будут отменены из-за какого-либо сбоя.

Повышение эффективности работы при использовании небольших транзакций связано с тем, что при выполнении транзакции сервер накладывает на данные блокировки.

Решение проблемы параллельной обработки БД заключается в том, что строки таблиц блокируются, а последующие транзакции, модифицирующие эти строки, отвергаются и переводятся в режим ожидания.

Блокировкой называется временное ограничение на выполнение некоторых операций обработки данных. Блокировка может быть наложена как на отдельную строку таблицы, так и на всю базу данных. Управлением блокировками на сервере занимается менеджер блокировок, контролирующий их применение и разрешение конфликтов. Транзакции и блокировки тесно связаны друг с другом. Транзакции накладывают блокировки на данные, чтобы обеспечить выполнение требований ACID. Без использования блокировок несколько транзакций могли бы изменять одни и те же данные.

Различают два вида блокировки:

1. блокировка записи – транзакция блокирует строки в таблицах таким образом, что запрос другой транзакции к этим строкам будет отменен ;

2. блокировка чтения – транзакция блокирует строки так, что запрос со стороны другой транзакции на блокировку записи этих строк будет отвергнут, а на блокировку чтения – принят.

Тупиковые, блокировки характерны для многопользовательских систем. Тупиковая блокировка возникает, когда две транзакции блокируют два блока данных и для завершения любой из них нужен доступ к данным, заблокированным ранее другой транзакцией. Для завершения каждой транзакции необходимо дождаться, пока блокированная другой транзакцией часть данных будет разблокирована. Но это невозможно, так как вторая транзакция ожидает разблокирования ресурсов, используемых первой.

Для минимизации возможности образования тупиковых блокировок при разработке кода транзакции следует придерживаться следующих правил:

- выполнять действия по обработке данных в постоянном порядке, чтобы не создавать условия для захвата одних и тех же данных;

- избегать взаимодействия с пользователем в теле транзакции ;

- минимизировать длительность транзакции и выполнять ее по возможности в одном пакете;

- применять как можно более низкий уровень изоляции.

Управление транзакциями

Под управлением транзакциями понимается способность управлять различными операциями над данными, которые выполняются внутри реляционной СУБД. Прежде всего, имеется в виду выполнение операторов INSERT, UPDATE и DELETE. Например, после создания таблицы (выполнения оператора CREATE TABLE ) не нужно фиксировать результат: создание таблицы фиксируется в базе данных автоматически. Точно так же с помощью отмены транзакции не удастся восстановить только что удаленную оператором DROP TABLE таблицу.

После успешного выполнения команд, заключенных в тело одной транзакции, немедленного изменения данных не происходит. Для окончательного завершения транзакции существуют так называемые команды управления транзакциями, с помощью которых можно либо сохранить в базе данных все изменения, произошедшие в ходе ее выполнения, либо полностью их отменить.

Существуют три команды, которые используются для управления транзакциями:

- COMMIT – для сохранения изменений;

- ROLLBACK – для отмены изменений;

- SAVEPOINT – для установки особых точек возврата.

После завершения транзакции вся информация о произведенных изменениях хранится либо в специально выделенной оперативной памяти, либо во временной области отката в самой базе данных до тех пор, пока не будет выполнена одна из команд управления транзакциями. Затем все изменения или фиксируются в базе данных, или отбрасываются, а временная область отката освобождается.

Команда COMMIT предназначена для сохранения в базе данных всех изменений, произошедших в ходе выполнения транзакции. Она сохраняет результаты всех операций, которые имели место после выполнения последней команды COMMIT или ROLLBACK.

Команда ROLLBACK предназначена для отмены транзакций, еще не сохраненных в базе данных. Она отменяет только те транзакции, которые были выполнены с момента выдачи последней команды COMMIT или ROLLBACK.

Команда SAVEPOINT (точка сохранения) предназначена для установки в транзакции особых точек, куда в дальнейшем может быть произведен откат (при этом отката всей транзакции не происходит). Команда имеет следующий вид:

SAVEPOINT имя_точки_сохранения

Она служит исключительно для создания точек сохранения среди операторов, предназначенных для изменения данных. Имя точки сохранения в связанной с ней группе транзакций должно быть уникальным.

Для отмены действия группы транзакций, ограниченных точками сохранения, используется команда ROLLBACK со следующим синтаксисом:

ROLLBACK TO имя_точки_сохранения

Поскольку с помощью команды SAVEPOINT крупное число транзакций может быть разбито на меньшие и поэтому более управляемые группы, ее применение является одним из способов управления транзакциями.