摘 要：本文討論了Oracle和SQL Server的在事務(wù)處理上的區(qū)別，并分析了其實(shí)現(xiàn)機(jī)制的差異。
關(guān)鍵詞：Oracle；SQL Server；事務(wù)；事務(wù)隔離級(jí)別；DDL。
事務(wù)處理是所有大型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵問題，各數(shù)據(jù)庫廠商都在這個(gè)方面花費(fèi)了很大精力，不同的事務(wù)處理方式會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫性能和功能上的巨大差異。
事務(wù)處理也是數(shù)據(jù)庫管理員與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)人員必須深刻理解的一個(gè)問題，對(duì)這個(gè)問題的疏忽可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序邏輯錯(cuò)誤以及效率低下。
下面我們針對(duì)Oracle及SQL Server這兩種當(dāng)前廣泛使用的大型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，探討一下它們?cè)谑聞?wù)處理方面的一些差異。如沒有特殊說明，本文內(nèi)容適用的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品版本為Oracle9i及SQL Server 2000，其中的示例SQL語句，對(duì)于Oracle是在SQL*Plus中執(zhí)行，而對(duì)于SQL Server 2000是在osql中執(zhí)行。
一.事務(wù)的概念
事務(wù)可以看作是由對(duì)數(shù)據(jù)庫的若干操作組成的一個(gè)單元，這些操作要么都完成，要么都取消，從而保證數(shù)據(jù)滿足一致性的要求。事務(wù)的一個(gè)典型例子是銀行中的轉(zhuǎn)帳操作，帳戶A把一定數(shù)量的款項(xiàng)轉(zhuǎn)到帳戶B上，這個(gè)操作包括兩個(gè)步驟，一個(gè)是從帳戶A上把存款減去一定數(shù)量，二是在帳戶B上把存款加上相同的數(shù)量。這兩個(gè)步驟顯然要么都完成，要么都取消，否則銀行就會(huì)受損失。顯然，這個(gè)轉(zhuǎn)帳操作中的兩個(gè)步驟就構(gòu)成一個(gè)事務(wù)。
數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)還有如下ACID特征。
ACID分別是四個(gè)英文單詞的首寫字母，這四個(gè)英文單詞是Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，分別翻譯為原子性、一致性、隔離性、持久性。
原子性：指事務(wù)中的操作，或者都完成，或者都取消。
一致性：指事務(wù)中的操作保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)邏輯上不一致的情況，一致性一般會(huì)隱含的包括在其他屬性之中。
隔離性：指當(dāng)前的事務(wù)與其他未完成的事務(wù)是隔離的。在不同的隔離級(jí)別下，事務(wù)的讀取操作，可以得到的結(jié)果是不同的。
持久性：指對(duì)事務(wù)發(fā)出COMMIT命令后，即使這時(shí)發(fā)生系統(tǒng)故障，事務(wù)的效果也被持久化了。與此相反的是，當(dāng)在事務(wù)執(zhí)行過程中，系統(tǒng)發(fā)生故障，則事務(wù)的操作都被回滾，即數(shù)據(jù)庫回到事務(wù)開始之前的狀態(tài)。
對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)修改都是在內(nèi)存中完成的，這些修改的結(jié)果可能已經(jīng)寫到硬盤也可能沒有寫到硬盤，如果在操作過程中，發(fā)生斷電或系統(tǒng)錯(cuò)誤等故障，數(shù)據(jù)庫可以保證未結(jié)束的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)修改結(jié)果即使已經(jīng)寫入磁盤，在下次數(shù)據(jù)庫啟動(dòng)后也會(huì)被全部撤銷；而對(duì)于結(jié)束的事務(wù)，即使其修改的結(jié)果還未寫入磁盤，在數(shù)據(jù)庫下次啟動(dòng)后會(huì)通過事務(wù)日志中的記錄進(jìn)行“重做”，即把丟失的數(shù)據(jù)修改結(jié)果重新生成，并寫入磁盤，從而保證結(jié)束事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)修改的永久化。這樣也保證了事務(wù)中的操作要么全部完成，要么全部撤銷。
二.事務(wù)設(shè)置及類型的區(qū)別
在SQL Server中有三種事務(wù)類型，分別是：隱式事務(wù)、顯式事務(wù)、自動(dòng)提交事務(wù)，缺省為自動(dòng)提交。
自動(dòng)提交，是指對(duì)于用戶發(fā)出的每條SQL語句，SQL Server都會(huì)自動(dòng)開始一個(gè)事務(wù)，并且在執(zhí)行后自動(dòng)進(jìn)行提交操作來完成這個(gè)事務(wù)，也可以說在這種事務(wù)模式下，一個(gè)SQL語句就是一個(gè)事務(wù)。
顯式事務(wù)，是指在自動(dòng)提交模式下以Begin Transaction開始一個(gè)事務(wù)，以Commit或Rollback結(jié)束一個(gè)事務(wù)，以Commit結(jié)束事務(wù)是把事務(wù)中的修改永久化，即使這時(shí)發(fā)生斷電這樣的故障。例如下面是SQL Server中的一個(gè)顯式事務(wù)的例子。
Begin Tran
Update emp Set ename=’Smith’ Where empno=7369
Insert Into dept Values(60,’HR’,’GZh’)
Commit
隱式事務(wù)，是指在當(dāng)前會(huì)話中用Set Implicit_Transactions On命令設(shè)置的事務(wù)類型，這時(shí)任何DML語句(Delete、Update、Insert)都會(huì)開始一個(gè)事務(wù)，而事務(wù)的結(jié)束也是用Commit或Rollback。
在Oracle中沒有SQL Server的這些事務(wù)類型，缺省情況下任何一個(gè)DML語句都會(huì)開始一個(gè)事務(wù)，直到用戶發(fā)出Commit或Rollback操作，這個(gè)事務(wù)才會(huì)結(jié)束，這與SQL Server的隱式事務(wù)模式相似。
三.事務(wù)隔離級(jí)別
在SQL92標(biāo)準(zhǔn)中，事務(wù)隔離級(jí)別分為四種，分別為：Read Uncommitted、Read Committed、Read Repeatable、Serializable，其中Read Uncommitted與Read Committed為語句級(jí)別的，而Read Repeatable與Serializable是針對(duì)事務(wù)級(jí)別的。
在Oracle和SQL Server中設(shè)置事務(wù)隔離級(jí)別的語句是相同的，都使用SQL92標(biāo)準(zhǔn)語法，即：
Set Transaction Isolation Level Read Committed
上面示例中的Read Committed可以被替換為其他三種隔離級(jí)別中的任意一種。
1.SQL Server中的隔離級(jí)別及實(shí)現(xiàn)機(jī)制
在SQL Server中提供了所有這四種隔離級(jí)別。
下面我們討論在SQL Server中，這幾種隔離級(jí)別的含義及其實(shí)現(xiàn)方式。
Read Uncommitted：一個(gè)會(huì)話可以讀取其他事務(wù)未提交的更新結(jié)果，如果這個(gè)事務(wù)最后以回滾結(jié)束，這時(shí)的讀取結(jié)果就可能是錯(cuò)誤的，所以多數(shù)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用都不會(huì)使用這種隔離級(jí)別。
Read Committed：這是SQL Server的缺省隔離級(jí)別，設(shè)置為這種隔離級(jí)別的事務(wù)只能讀取其他事務(wù)已經(jīng)提交的更新結(jié)果，否則，發(fā)生等待，但是其他會(huì)話可以修改這個(gè)事務(wù)中被讀取的記錄，而不必等待事務(wù)結(jié)束，顯然，在這種隔離級(jí)別下，一個(gè)事務(wù)中的兩個(gè)相同的讀取操作，其結(jié)果可能不同。
Read Repeatable：在一個(gè)事務(wù)中，如果在兩次相同條件的讀取操作之間沒有添加記錄的操作，也沒有其他更新操作導(dǎo)致在這個(gè)查詢條件下記錄數(shù)增多，則兩次讀取結(jié)果相同。換句話說，就是在一個(gè)事務(wù)中第一次讀取的記錄保證不會(huì)在這個(gè)事務(wù)期間發(fā)生改變。SQL Server是通過在整個(gè)事務(wù)期間給讀取的記錄加鎖實(shí)現(xiàn)這種隔離級(jí)別的，這樣，在這個(gè)事務(wù)結(jié)束前，其他會(huì)話不能修改事務(wù)中讀取的記錄，而只能等待事務(wù)結(jié)束，但是SQL Server不會(huì)阻礙其他會(huì)話向表中添加記錄，也不阻礙其他會(huì)話修改其他記錄。
Serializable：在一個(gè)事務(wù)中，讀取操作的結(jié)果是在這個(gè)事務(wù)開始之前其他事務(wù)就已經(jīng)提交的記錄，SQL Server通過在整個(gè)事務(wù)期間給表加鎖實(shí)現(xiàn)這種隔離級(jí)別。在這種隔離級(jí)別下，對(duì)這個(gè)表的所有DML操作都是不允許的，即要等待事務(wù)結(jié)束，這樣就保證了在一個(gè)事務(wù)中的兩次讀取操作的結(jié)果肯定是相同的。
2.Oracle中的隔離級(jí)別及實(shí)現(xiàn)機(jī)制
在Oracle中，沒有Read Uncommitted及Repeatable Read隔離級(jí)別，這樣在Oracle中不允許一個(gè)會(huì)話讀取其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)修改結(jié)果，從而避免了由于事務(wù)回滾發(fā)生的讀取錯(cuò)誤。Oracle中的Read Committed和Serializable級(jí)別，其含義與SQL Server類似，但是實(shí)現(xiàn)方式卻大不一樣。
在Oracle中，存在所謂的回滾段(Oracle9i之前版本)或撤銷段(Oracle9i版本)，Oracle在修改數(shù)據(jù)記錄時(shí)，會(huì)把這些記錄被修改之前的結(jié)果存入回滾段或撤銷段中，就是因?yàn)檫@種機(jī)制，Oracle對(duì)于事務(wù)隔離級(jí)別的實(shí)現(xiàn)與SQL Server截然不同。在Oracle中，讀取操作不會(huì)阻礙更新操作，更新操作也不會(huì)阻礙讀取操作，這樣在Oracle中的各種隔離級(jí)別下，讀取操作都不會(huì)等待更新事務(wù)結(jié)束，更新操作也不會(huì)因?yàn)榱硪粋€(gè)事務(wù)中的讀取操作而發(fā)生等待，這也是Oracle事務(wù)處理的一個(gè)優(yōu)勢(shì)所在。
Oracle缺省的設(shè)置是Read Committed隔離級(jí)別(也稱為語句級(jí)別的隔離)，在這種隔離級(jí)別下，如果一個(gè)事務(wù)正在對(duì)某個(gè)表進(jìn)行DML操作，而這時(shí)另外一個(gè)會(huì)話對(duì)這個(gè)表的記錄進(jìn)行讀取操作，則Oracle會(huì)去讀取回滾段或撤銷段中存放的更新之前的記錄，而不會(huì)象SQL Server一樣等待更新事務(wù)的結(jié)束。
在Serializable隔離級(jí)別(也稱為事務(wù)級(jí)別的隔離)，事務(wù)中的讀取操作只能讀取這個(gè)事務(wù)開始之前已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)結(jié)果。如果在讀取時(shí)，其他事務(wù)正在對(duì)記錄進(jìn)行修改，則Oracle就會(huì)在回滾段或撤銷段中去尋找對(duì)應(yīng)的原來未經(jīng)更改的記錄(而且是在讀取操作所在的事務(wù)開始之前存放于回滾段或撤銷段的記錄)，這時(shí)讀取操作也不會(huì)因?yàn)橄鄳?yīng)記錄被更新而等待。
四.DDL語句對(duì)事務(wù)的影響
1.Oracle中DDL語句對(duì)事務(wù)的影響
在Oracle中，執(zhí)行DDL語句(如Create Table、Create View等)時(shí)，會(huì)在執(zhí)行之前自動(dòng)發(fā)出一個(gè)Commit命令，并在隨后發(fā)出一個(gè)Commit或者Rollback命令，也就是說，DDL會(huì)象如下偽碼一樣執(zhí)行：
Commit;
DDL_Statement;
If (Error) then
Rollback;
Else
Commit;
End if;
我們通過分析下面例子來看Oracle中，DDL語句對(duì)事務(wù)的影響：
Insert into some_table values(‘Before’);
Creaate table T(x int);
Insert into some_table values(‘After’);
Rollback;
由于在Oracle執(zhí)行Create table語句之前進(jìn)行了提交，而在Create table執(zhí)行后也會(huì)自動(dòng)發(fā)出Commit命令，所以只有插入After的行被回滾，而插入Before的行不會(huì)被回滾，Create table命令的結(jié)果也不會(huì)被回滾，即使Create table語句失敗，所進(jìn)行的Before插入也會(huì)被提交。如果最后發(fā)出Commit命令，因?yàn)椴迦隑efore及Create table的操作結(jié)果已經(jīng)在之前提交，所以Commit命令影響的只有插入After的操作。
2.SQL Server中DDL語句對(duì)事務(wù)的影響
在SQL Server中，DDL語句對(duì)事務(wù)的影響與其他DML語句相同，也就是說，在DML語句發(fā)出之前或之后，都不會(huì)自動(dòng)發(fā)出Commit命令。
在SQL Server 2000中，對(duì)于與上面Oracle同樣的例子，最后發(fā)出Rollback后，數(shù)據(jù)庫會(huì)回滾到插入Before之前的狀態(tài)，即插入Before和After的行都會(huì)被回滾，數(shù)據(jù)表T也不會(huì)被創(chuàng)建。
如果最后發(fā)出Commit操作，則會(huì)把三個(gè)操作的結(jié)果全部提交。
五.用戶斷開數(shù)據(jù)庫連接對(duì)事務(wù)的影響
另外，對(duì)應(yīng)于Oracle的管理客戶端工具SQL*Plus，在SQL Server 2000中是osql，兩種管理工具都是命令行工具，使用方式及作用也類似，但是在SQL*Plus中，用戶退出連接時(shí)，會(huì)自動(dòng)先發(fā)出Commit命令，然后再退出，而在osql中，如果用戶退出連接，會(huì)自動(dòng)發(fā)出Rollback命令，這對(duì)于SQL Server的自動(dòng)提交模式?jīng)]有什么影響，但如果處于隱式事務(wù)模式，其影響是顯而易見的。對(duì)于兩種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的其他客戶端管理工具也有類似的不同之處。