SQL Server之恋(10)：事务的魅力(下)
软件世界
上期介绍了最简单的事务结构，这次我们对事务进行深入分析，让大家对SQL Server中的事务有个深刻的认识。并发冲突是数据库应用中经常遇到的问题，也是开发者头痛的问题，本文将告诉你怎样用事务来控制并发冲突。
上期介绍的事务结构中，明确使用了BEGIN TRAN语句告诉系统事务开始了，所以可称作“显式事务”。除此之外，在SQL Server中还有一种“隐式事务”。
隐式事务
顾名思义，“隐式事务”与“显式事务”正好相反，它不需要用BEGIN TRAN开启事务，而是由一些常见的SQL 语句(UP DATE、INSERT等)开启，后面的语句自动添加到这个事务中，最后调用COMMIT(ROLLBACK)提交(撤消)这个事务。
编写一个“隐式事务”只须把上期文章中的第二段代码做如下修改：
1.在代码开头用SET IMPLIC IT_TRANSACTIONS 语句修改事务处理模式为“隐式事务”：SET IMPLIC IT_TRANSACTIONS ON。
2. 去掉语句“BEGIN TRAN”。
3.在代码结尾恢复系统默认设置：SET IMPLICIT_TRANSACTIONS OFF。
提示：SQL Server中默认采用“显式事务”模式，笔者也建议读者在SQL Serv er中使用这种事务模式。有趣的是，在 ANSI (美国国家标准局)的规范中，“隐式事务”是主流，很多数据库系统使用类似“隐式事务”的处理方式。
下面的比喻可能会帮助朋友们理解这两种事务处理模式：“隐式事务”像高级餐厅，有周到的服务，需要什么，服务员就会送上来，最后再一次结账；“显式事务”像自助快餐厅，想要什么自己买，买一次付一次钱。
句句皆事务
在SQL Server里，每一条SQL 语句都是一个独立的、隐含的事务，这也许就是Transact-SQL名称的来源吧！按照事务原子性的要求，我们可以得出这样的推论：如果某一条SQL语句将影响多行数据，但只要在某一行发生错误(对其他数据行处理都正确)，这条语句(事务)的影响就会被撤消，它不会给数据库带来任何变动。
我们用下面的例子来验证这个推论。执行“UPDATE Tran_TEST SET col1= col1*2”语句，虽然有些记录乘以2的结果小于20，没有违反Tran_TEST表的限定条件，但是因为UPDATE执行失败，事务被自动撤消，Tran_TEST表没有发生任何变化。
并发冲突
大多数数据库系统都需要为多个用户提供服务，于是就出现了这样一种情况：多人同一时刻对同一数据进行读写，这就是所谓的“并发”。可以想象，如果对并发不进行有效的控制，数据库随时都可能处于混乱状态，这种由并发带来的问题称作“并发冲突”。
锁
SQL Server通过锁来处理并发冲突问题，它的基本思想是：在一个事务中锁定需要修改的数据表，这时即使有其他并发事务执行，由于数据表已经被锁定，也不可能发生多个事务在同一时刻对同一数据进行读写的情况，从而避免了并发冲突。
不难看出，锁虽然能够解决并发冲突问题，但是使用锁的代价是高昂的：第一，锁必然导致系统并发能力降低，在繁忙的系统中，过多的锁必然导致系统效率低下，让用户无法忍受；第二，人工加锁、解锁的过程是痛苦的，对开发人员要求很高。
三种冲突，四种隔离级别
为了取得平衡，人们分析了并发冲突问题，总结出三类冲突，并且根据用户对冲突问题的承受能力，为事务设计了四种隔离级别，由数据库系统根据事先设定的事务隔离级别自动加锁、解锁，取得了提高并发能力、防范并发冲突以及减轻开发人员负担这三个方面的统一。
三类冲突问题分别是“脏读”、“不可重复读”和“幻影读”。限于篇幅，笔者不能深入介绍这三类冲突的表现形式和形成原因，只能给出这样的结论：对付不同的并发冲突问题，应该采用不同的锁方案，以节省锁资源，提高系统的并发能力。
四种事务隔离级别分别是“读未提交”(READ UNCOMMITTED)、“读已提交”(READ COMMITTED)、“可重复读”(RE PEATABLE READ)和“可串行化”(SERI ALIZABLE)。这四种隔离级别也可以看做是四种不同的锁方案。总地来说，“读未提交”是一种无锁的状态，不能对付任何并发冲突；“读已提交”可以对付“脏读”；“可重复读”可以对付“脏读”和“不可重复读”这两种并发冲突；“可串行化”可以对付所有三种并发冲突。
例子
SQL Server默认的事务隔离级别是“读已提交”。我们可以通过 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL来修改事务的隔离级别。
--设定事务的隔离级别是“可串行化”
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SE RIALIZABLE
DECLARE @Sum1 int,@Sum2 int
BEGIN TRAN
--第一次读取col1<5的所有记录的和值
SELECT @Sum1=SUM(col1) FROM Tran_TEST WHERE Col1<=5
--等待10秒钟
WAITFOR DELAY '000;00;10'
--第二次读取col1<5的所有记录的和值
SELECT @Sum2=SUM(col1) FROM Tran_TEST WHERE Col1<=5
PRINT '@Sum1='+CAST(@Sum1 as varchar)
PRINT '@Sum2='+CAST(@Sum2 as varchar)
COMMIT
--恢复默认的事务隔离级别“读已提交”
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED
在上述代码中，我们希望两次读取的和值(col1<5的所有记录的col1字段的和)是相同的。但是两次读取有10秒钟的间隔时间，如果这段时间内有其他并发用户执行了如“INSERT INTO Tran_TEST VAL UES(2)”等会改变col1值的语句，则Sum1和Sum2的值很可能不相同。实际上这是一种“幻影读”的并发冲突问题，为了防范它，我们在上述代码中对事务设定了可以对付“幻影读”的隔离级别──“可串行化”。
有了事务隔离级别，开发人员对付并发冲突就很容易了，因为麻烦的事情都交给了SQL Server。
事务不是万能的
意外有很多类型，事务可以对付其中的一部分，但是事务不是万能的。在SQL Server中，常见的SELECT、INSERT、UP DATE、DELETE这些DML语句受事务保护，而CREATE DATABASE、CREATE TABLE、CREATE PROCEDURE等DDL语句则不能出现在事务中；另外在事务中定义的各种变量也不受事务的保护。
事务是数据库的精华内容，朋友们可以结合前几次讨论过的存储过程、触发器和自定义函数，把事务融入到T-SQL编程中去，生成更有效、更可靠的代码。
编后：到这期为止，我们的“SQL Server之恋”连载就结束了。在这个连载中，我们先后介绍了“选择SQL Server”(第1期)、“SQL Server的安装和基本框架”(第2期)、“初识T-SQL”(第4期)、“存储过程”(第5期)、“用户定义函数”(第7期)、“触发器”(第8期)和“事务”(第9、10期)。连载虽然结束了，不过我们会继续关注SQL Server的应用，陆续给大家介绍安全机制、备份策略、数据转换、数据库连接和技术发展趋势等各个方面的知识，敬请大家关注。
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