Conceitos. Gestão de Transacções. Transacção. Conceitos e Propriedades. Controlo de Concorrência. Recuperação. Transacções no SGBD Oracle

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1 Conceitos e Propriedades Recuperação Transacções no SGBD Oracle Conceitos Transacção Uma acção ou um conjunto de acções, realizadas por um único utilizador ou programa de aplicação que acedem ou alteram os conteúdos da BD Unidade lógica de trabalho numa BD Só tem um único resultado COMMIT ROLLBACK Transacção Transacção INSERT UPDATE DELETE INSERT INSERT Tempo ROLLBACK COMMIT Propriedades de uma Transacção Atomicidade Consistência Independência Olga Craveiro Olga Craveiro 2

2 Transacção DDL Contém 1 único comando DDL Transacção DML Contém 1 ou mais comandos DML Processamento de Transacções DML Início Primeiro comando DML Fim Transacção DML INSERT SELECT DELETE CREATE TABLE INSERT INSERT Termina transacção corrente e inicia nova transacção COMMIT ROLLBACK Comando DDL Detecção de qualquer ERRO Saída da sessão SQL Transacção DDL Transacção Olga Craveiro 3 Termina transacção DDL e inicia nova transacção Savepoint Permite guardar todas as alterações efectuadas desde o início da transacção corrente, ou desde o último Savepoint Não termina uma transacção Úteis em transacções muito longas Permite anular apenas as alterações introduzidas após se ter realizado um savepoint Quando a transacção termina todos os savepoints são eliminados COMMIT SAVEPOINT S1 SAVEPOINT S2 ROLLBACK TO S2 Olga Craveiro 4

3 Comandos SQL COMMIT ; SAVEPOINT <nome_savepoint> ; ROLLBACK [TO <nome_savepoint>] ; Exemplo INSERT INTO TCliente (BI, Nome, Morada, NTelemovel) VALUES ( , José Pereira, Leiria, ); SAVEPOINT fim_inserção; Segmentos de Rollback Componentes da estrutura interna da BD Manipulados pelo SGBD Contêm os valores antigos relativos a todas as alterações efectuadas aos dados durante uma transacção Efectuam o cancelamento das transacções Asseguram a consistência de leitura UPDATE TCliente SET nome = José Pereira Silva ; ROLLBACK TO fim_inserção; UPDATE TCliente SET nome = José Pereira Silva WHERE BI = ; Consistência de leitura Garantir que cada utilizador vê os dados conforme eles existiam no momento da última confirmação Olga Craveiro Olga Craveiro 6

4 Utilização de Segmentos de Rollback Blocos de Dados Segmentos de Rollback Sempre que começa uma transacção é atribuído um segmento de rollback, e podem ser atribuídos mais se necessário Utilizador A Transacção T1 UPDATE TCliente SET nome = José Pereira Silva WHERE BI = ; SELECT * FROM TCliente WHERE Nome LIKE José% ; Dados não alterados Dados antigos Imagem de consistência de leitura Segmentos de Rollback Utilizador B Transacção T2 SELECT * FROM TCliente WHERE Nome LIKE José% ; Cada segmento de rollback pode tratar mais do que uma transacção Contêm os valores antigos relativos a todas as alterações efectuadas aos dados durante uma transacção COMMIT A informação do segmento de rollback é libertada Caso existam consultas (de outros utilizadores) sobre os dados, iniciadas antes do COMMIT, a informação do segmento de rollback só é libertada quando já não for necessária ROLLBACK A informação do segmento de rollback é reposta nos blocos de dados e depois Olga Craveiro Olga Craveiro 8

5 Transacções só de leitura Permitem garantir a consistência dos resultados obtidos por um dado conjunto de consultas Utilizam segmentos de Rollback Transacções só de leitura Iniciam com o comando SET TRANSACTION READ ONLY; Só admitem comandos SELECT Terminam como as transacções DML Utilizador X Utilizador A Utilizador B Início da transacção só de leitura COMMIT COMMIT COMMIT COMMIT Fim da transacção só de leitura Exemplo COMMIT; SET TRANSACTION READ ONLY; SELECT NCliente, NomeC, DataUltimaCompra FROM TCliente; SELECT NEmp, NomeE, DataUltimaVenda FROM TEmpregado; Olga Craveiro Olga Craveiro 10

6 Objectivos Garantir a consistência dos dados Maximizar a concorrência Problemas inerentes à concorrência Leituras inconsistentes Leituras não reprodutíveis Leituras erróneas Perda de actualizações Técnica de Bloqueio Mecanismo utilizado para controlar o acesso concorrente aos dados Impede a actualização simultânea dos mesmos dados por 2 ou mais utilizadores Impede alterações à estrutura de uma tabela enquanto decorrerem transacções que actualizem dados dessa tabela Utilizada sempre que um utilizador tenta introduzir alterações na BD (acessos de escrita) Técnicas Bloqueio (Locking) Bloqueio de 2 fases (Two-phase locking) Funcionamento: Durante uma transacção, todas as linhas (tabelas) alteradas são automaticamente bloqueadas Se numa transacção há a tentativa de alterar linhas previamente bloqueadas, esta transacção fica suspensa em lista de espera Todas as linhas bloqueadas numa transacção são automaticamente desbloqueadas quando a transacção Olga Craveiro Olga Craveiro 12

7 Técnica de Bloqueio Exemplo Tipos de Bloqueio Bloqueio do Dicionário de Dados Bloqueio de Manipulação de Dados Transacção T1 SET nomee = José WHERE NEmp = 1002; SET Sal = Sal * 1.05 WHERE Dept = 10; NEmp NomeE Dept Sal 1002 Josssé Maria Luísa Luís Transacção T2 SELECT * FROM TEmp; SET nomee = Marie WHERE NEmp = 1500; Wait Níveis de Bloqueio Bloqueio de tabela Bloqueio de Linha Tipos de Bloqueio implícito (SGBD Oracle) Exclusivo (X) Exclusivo de registos (RX) COMANDO Bloqueio de Linha Bloqueio de Tabela SELECT INSERT X RX UPDATE X RX DELETE X RX DDL -- Olga Craveiro Olga Craveiro 14

8 Bloqueio Explícito (SGBD Oracle) SELECT... FOR UPDATE [OF...] [NOWAIT] Efectua uma consulta para identificar as linhas a actualizar e, de seguida, bloquei-as NOWAIT previne impasses Bloqueios são libertados com COMMIT ou ROLLBACK Impasse (Deadlock) Ocorre quando 2 (ou mais) transacções tentam aceder aos mesmos dados e ficam à espera que sejam desbloqueados Exemplo LOCK TABLE <nome_tabela> IN <tipo_bloqueio> Transacção T1 SET nomee = José WHERE NEmp = 1002; Transacção T2 SET sal = sal * 1.10 WHERE NEmp = 1500; SET NomeE = Marie WHERE NEmp = 1500; SET Sal = sal * 1.05 WHERE NEmp = 1002; Wait linha bloqueada pela T2 Wait linha bloqueada pela Olga Craveiro Olga Craveiro 16

9 Impasse (Deadlock) Prevenir Detectar e recuperar Detectar Impasses e Recuperar Grafo de Esperas (wait-for graph) Exemplo de um impasse Prevenir Impasses T1 T2 T4 No início de uma transacção, bloquear explicitamente todos os recursos a actualizar T3 Impor uma ordem para o bloqueio dos recursos e garantir que as transacções seguem essa ordem Timestamping Detectar Impasses e Recuperar Grafo de Esperas (wait-for graph) T2 T4 Resolver um impasse Fazer ROLLBACK a uma (ou mais) transacções Critérios de escolha (minimizar os custos): Transacção com savepoints Transacção com menos alterações efectuadas até ao momento Transacção que tenha mais dados ainda a manipular T1 Olga Craveiro Olga Craveiro 18

10 Recuperação Conceito Processo de restaurar uma base de dados colocando-a num estado consistente aquando uma falha Motivos de Falhas Erro no Sistema Operativo Falhas nos dispositivos de armazenamento Erros no software de aplicação Desastres físicos naturais Enganos realizados pelos utilizadores... Um SGBDR deve fornecer Mecanismos de Backup Logging Checkpoint Gestor de Olga Craveiro 19 Recuperação Gestor de recuperação tem de garantir Atomicidade Durabilidade Exemplo T1 T2 T3 T4 T5 T6 Logging t 0 Ficheiro log Transacções Checkpoints Exemplo IdT Instante Operação Objecto Imagem Anterior t Olga Craveiro 20 t f Imagem Posterior T1 10:00 START T1 10:01 INSERT Txyz (Novos Valores 10:20 CHECKPOINT T2, T

11 Recuperação Checkpoint Ponto de sincronismo entre a BD e as transacções Operações envolvidas: Escrita dos logs em memória nos ficheiros log Escrita dos blocos do buffer BD que foram modificados nos ficheiros da BD Escrita de um registo de checkpoint nos ficheiros log Mecanismos de Backup Backup Completo Backup Incremental Técnicas de Recuperação de uma BD num estado inconsistente Utilizando actualizações adiadas Utilizando actualizações Olga Craveiro 21