Slide 1 - liliansimao

TRANSAÇÕES
Lílian Simão Oliveira
Fonte: Material de referência do SQL Server 2008
R2, disponível em: http://msdn.microsoft.com/ptbr/library/bb418439%28v=SQL.10%29.aspx
Transações

Uma transação é uma seqüência de operações
executadas como uma única unidade lógica de
trabalho. Uma unidade lógica de trabalho deve
mostrar quatro propriedades, designadas pelas
iniciais ACID (atomicidade, consistência,
isolamento e durabilidade), para que seja
qualificada como uma transação.
Transações: Atomicidade

Uma transação deve ser uma unidade atômica de
trabalho; ou todas as suas modificações de dados
são executadas ou nenhuma delas é executada.
Transações: Consistência


Quando concluída, uma transação deve deixar
todos os dados em um estado consistente.
Em um banco de dados relacional, todas as regras
devem ser aplicadas às modificações da transação
para manter toda a integridade dos dados. Todas
as estruturas de dados internas, tais como índices
em árvore B ou listas duplamente vinculadas,
devem estar corretas ao término da transação.
Transações: Isolamento


Modificações feitas por transações simultâneas devem
ser isoladas das modificações feitas por qualquer outra
transação simultânea.
Uma transação reconhece os dados no estado em que
estavam antes de outra transação simultânea tê-los
modificado ou reconhece os dados depois que a
segunda transação tiver sido concluída, mas não
reconhece um estado intermediário. Isso é chamado
serializabilidade porque resulta na capacidade de
recarregar os dados iniciais e reexecutar uma série de
transações de modo que os dados obtidos estejam no
mesmo estado em que estavam depois que as
transações originais foram executadas.
Transações: Durabilidade

Depois que uma transação tiver sido concluída, seus
efeitos ficam permanentemente no sistema. As
modificações persistem até mesmo no caso de uma
queda do sistema.
Transações – o que é responsabilidade
do programador?


Iniciar e terminar transações em pontos que
imponham a consistência lógica dos dados.
Definir a seqüência de modificações de dados que
deixem os dados em um estado consistente em
relação às regras comerciais da organização. E
inclui essas instruções de modificação em uma única
transação de modo que o Mecanismo de banco de
dados do SQL Server possa aplicar a integridade
física da transação.
Transações – o que é responsabilidade
do BD?
Oferecer mecanismos que assegurem a integridade física de cada transação.
O Mecanismo de Banco de Dados oferece:

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Recursos de bloqueio que preservam o isolamento da transação.
Recursos de log que garantem a durabilidade da transação. Mesmo
se o hardware do servidor, o sistema operacional ou a instância do
Mecanismo de Banco de Dados falharem, a instância usa os logs da
transação ao reinicializar para reverter automaticamente qualquer
transação incompleta até o ponto da falha do sistema.
Recursos de administração de transação que impõem a atomicidade
e a consistência da transação. Depois que uma transação tiver sido
iniciada, ela deve ser concluída com êxito ou a instância do
Mecanismo de Banco de Dados desfará todas as modificações de
dados feitas desde que a transação foi iniciada.
Controlando transações



Os aplicativos controlam transações principalmente ao especificar quando
uma transação começa e termina. Isso pode ser especificado pelo uso de
instruções Transact-SQL ou funções de interface de programação de
aplicativo (API) de banco de dados. O sistema também deve ser capaz de
processar corretamente os erros que encerram uma transação antes de sua
conclusão.
Por padrão, as transações são gerenciadas no nível de conexão. Quando
uma transação é iniciada em uma conexão, todas as instruções TransactSQL executadas nessa conexão fazem parte da transação até a conclusão
da transação.
Porém, em uma sessão de vários conjuntos de resultados ativos (MARS1),
uma transação Transact-SQL explícita ou implícita se torna uma transação
no escopo do lote gerenciada no nível do lote. Quando o lote for concluído,
se a transação no escopo do lote não for confirmada ou revertida, ela será
revertida automaticamente pelo SQL Server.
1 – Mais informações sobre MARS: http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms131686.aspx
Iniciando transações

Ao usar funções de API e instruções Transact-SQL,
você pode iniciar transações em uma instância do
Mecanismo de banco de dados do SQL Server
como transações explícitas, autoconfirmadas ou
implícitas. Em uma sessão de MARS, as transações
explícitas e implícitas do Transact-SQL se tornam
transações no escopo do lote.
Iniciando transações
Transações explícitas
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
Uma transação explícita é aquela para a qual você define
o início e término da transação explicitamente.
Inicie uma transação explicitamente por uma função de API
ou emitindo a instrução Transact-SQL BEGIN TRANSACTION.
Os aplicativos DB-Library e scripts Transact-SQL usam as
instruções BEGIN TRANSACTION, COMMIT TRANSACTION,
COMMIT WORK, ROLLBACK TRANSACTION ou ROLLBACK
WORK Transact-SQL para definir transações explícitas.
Iniciando transações
Transações de confirmação automática

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
O modo de confirmação automática é o modo padrão de gerenciamento
de transações do Mecanismo de banco de dados do SQL Server. Toda
instrução Transact-SQL é confirmada ou revertida quando concluída.
Se uma instrução for concluída com sucesso, será confirmada; se encontrar
qualquer erro, será revertida. Uma conexão para uma instância do
Mecanismo de Banco de Dados opera em modo de confirmação
automática sempre que esse modo padrão não for substituído por
transações explícitas ou implícitas.
O modo padrão do Mecanismo de Banco de Dados. Cada instrução
Transact-SQL individual é confirmada na conclusão. Você não precisa
especificar nenhuma instrução para controlar transações.
Iniciando transações
Transações implícitas
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
Quando uma conexão operar em modo de transação implícita, a
instância do Mecanismo de banco de dados do SQL Server iniciará
automaticamente uma nova transação depois que a transação atual
for confirmada ou revertida. Você não faz nada para determinar o
início de uma transação; apenas confirma ou reverte cada uma das
transações. O modo de transação implícita gera uma cadeia
contínua de transações.
Defina o modo de transação implícito como ativado por uma função
de API ou pela instrução Transact-SQL SET
IMPLICIT_TRANSACTIONS ON. A próxima instrução inicia uma nova
transação automaticamente. Quando essa transação é concluída, a
próxima instrução Transact-SQL inicia uma nova transação.
Iniciando transações
Transações no escopo de lote

Aplicável apenas a vários conjuntos de resultados
ativos (MARS), uma transação Transact-SQL
explícita ou implícita iniciada em uma sessão MARS
se torna uma transação no escopo do lote. Uma
transação no escopo do lote não confirmada ou
revertida quando um lote é concluído é revertida
automaticamente pelo SQL Server.
Iniciando transações

Os modos de transação são gerenciados no nível
de conexão. Se uma conexão for alterada de um
modo de transação para outro, isso não terá
nenhum efeito nos modos de transação de qualquer
outra conexão.
Finalizando uma transação



Você pode finalizar transações com uma instrução COMMIT ou
ROLLBACK ou por uma função de API.
COMMIT Se uma transação for concluída com êxito, confirme-a.
Uma instrução COMMIT garante que todas as modificações na
transação fazem parte permanente do banco de dados. Um
COMMIT também libera recursos, como bloqueios, usados pela
transação.
ROLLBACK Se ocorrer um erro em uma transação ou se o usuário
decidir cancelá-la, reverta a transação. Uma instrução ROLLBACK
desfaz todas as modificações feitas na transação retornando os
dados ao estado anterior ao início da transação. Um ROLLBACK
também libera recursos usados pela transação.
Especificando os limites de uma
transação


Você pode identificar quando as transações Mecanismo
de Banco de Dados são iniciadas e finalizadas com
instruções Transact-SQL ou funções e métodos de
API.
Instruções Transact-SQL

Use as instruções BEGIN TRANSACTION, COMMIT
TRANSACTION, COMMIT WORK, ROLLBACK
TRANSACTION, ROLLBACK WORK e SET
IMPLICIT_TRANSACTIONS para delinear transações. Elas
são usadas principalmente em aplicativos DB-Library e em
scripts Transact-SQL, como os scripts executados usando o
utilitário de prompt de comando osql.
Especificando os limites de uma
transação

Funções e métodos de API


As APIs de banco de dados como ODBC, OLE DB, ADO e o namespace
do SQLClient do .NET Framework contêm funções ou métodos usados
para delinear transações. Elas são os mecanismos principais usados
para controlar transações em um aplicativo Mecanismo de Banco de
Dados.
Cada transação deve ser gerenciada por apenas um desses
métodos. Usar ambos os métodos na mesma transação pode levar a
resultados indefinidos. Por exemplo, você não deve iniciar uma
transação usando as funções de API ODBC e, depois, usar a
instrução COMMIT do Transact-SQL para concluir a transação. Isso
não notificaria o driver ODBC SQL Server de que a transação está
confirmada. Nesse caso, use a função SQLEndTran de ODBC para
finalizar a transação.
Erros durante o processo de transação
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

Se um erro impedir a conclusão bem-sucedida de uma transação, o
SQL Server reverterá automaticamente a transação e liberará
todos os recursos usados por ela.
Se a conexão de rede do cliente com uma instância do Mecanismo
de Banco de Dados for interrompida, quaisquer transações
pendentes para a conexão serão revertidas quando a rede
notificar a instância sobre a interrupção.
Se o aplicativo cliente falhar ou se o computador cliente for
desligado ou reiniciado, isso também interromperá a conexão e a
instância do Mecanismo de Banco de Dados reverterá quaisquer
conexões pendentes quando a rede notificar a interrupção.
Se o cliente fizer logoff do aplicativo, quaisquer transações
pendentes serão revertidas.
Erros durante o processo de transação


Se ocorrer um erro de instrução de tempo de execução (como uma
violação de restrição) em um lote, o comportamento padrão no
Mecanismo de Banco de Dados será reverter somente a instrução
que gerou o erro. Você pode alterar esse comportamento usando a
instrução SET XACT_ABORT. Depois que SET XACT_ABORT ON for
executada, qualquer erro de instrução em tempo de execução fará
com que a transação atual seja revertida. Os erros de compilação,
como erros de sintaxe, não são afetados por SET XACT_ABORT.
Quando ocorrerem erros, a ação corretiva (COMMIT ou ROLLBACK)
deverá ser incluída em um código de aplicativo. Uma ferramenta
eficiente para processar erros, inclusive aqueles em transações, é a
construção TRY...CATCH no Transact-SQL.
Transações Distribuidas


Transações distribuídas abrangem dois ou mais
servidores conhecidos como gerenciadores de recursos.
O gerenciamento da transação deve ser coordenado
entre os gerenciadores de recursos por um componente
de servidor chamado de gerenciador de transações.
Cada instância do Mecanismo de banco de dados do
SQL Server pode operar como um gerenciador de
recursos em transações distribuídas coordenadas por
gerenciadores de transações, como o MS DTC
(Coordenador de Transações Distribuídas da Microsoft),
ou outros gerenciadores de transações que dão suporte
à especificação XA do Open Group para
processamento de transações distribuídas.
Transações Distribuidas

Uma transação em uma instância única do
Mecanismo de Banco de Dados que abrange dois
ou mais bancos de dados é, de fato, uma transação
distribuída. A instância gerencia a transação
distribuída internamente. Para o usuário, ela opera
como uma transação local.
Transações Distribuidas

No aplicativo, uma transação distribuída é gerenciada
da mesma forma como uma transação local. No final
da transação, o aplicativo solicita que a transação seja
confirmada ou revertida. Uma confirmação distribuída
deve ser gerenciada de forma diferenciada pelo
gerenciador de transações para minimizar o risco de
que uma falha de rede possa resultar em alguns
gerenciadores de recurso que confirmam com êxito
enquanto outros revertem a transação. Isso é obtido
pelo gerenciamento do processo de confirmação em
duas fases (a fase de preparação e a fase de
confirmação), o que é conhecido como um protocolo
2PC.
Transação Distribuida
Fase de Preparo

Quando o gerenciador de transações recebe uma
solicitação de confirmação, ele envia um comando de
preparação a todos os gerenciadores de recursos
envolvidos na transação. Cada gerenciador executa
todas as ações necessárias para tornar a transação
durável, e todos os buffers que mantêm imagens de log
da transação são liberados no disco. À medida que
cada gerenciador de recursos conclui a fase de
preparação, ele retorna informações de êxito ou de
falha ao gerenciador de transações.
Transação Distribuida
Fase de Confirmação
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

Se o gerenciador de transações receber preparos bemsucedidos de todos os gerenciadores de recursos, ele
enviará comandos de confirmação a cada gerenciador de
recursos.
Em seguida, os gerenciadores de recursos podem concluir a
confirmação. Se todos os gerenciadores de recursos
relatarem uma confirmação bem-sucedida, o gerenciador
de transações enviará uma notificação de êxito ao
aplicativo.
Se um gerenciador de recursos informar uma falha na
preparação, o gerenciador de transações enviará um
comando de reversão a cada gerenciador de recursos e
indicará a falha da confirmação ao aplicativo.
Tópicos Avançados - Transações

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O gerenciamento incorreto de transações leva em
geral a problemas de contenção e de desempenho
em sistemas com muitos usuários. Conforme aumenta
o número de usuários em um sistema, é importante
ter aplicativos que utilizem as transações de
maneira eficaz.
O Mecanismo de banco de dados do SQL Server
também dá suporte a aninhamento de transações,
pontos de salvamento de transação e transações
associadas, que oferecem aos programadores
outras opções para gravar transações eficazes.
Tópicos Avançados - Transações
Aninhamento de transações
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Explica como aninhar transações em procedimentos
armazenados que podem ser chamados de sessões
que podem ou não ter uma transação ativa.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms189336.aspx
Tópicos Avançados - Transações
Ponto de salvamento de uma transação
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Os pontos de salvamento oferecem um mecanismo
de reversão de partes de uma transação.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms178157.aspx
Tópicos Avançados - Transações
Usando sessões associadas


Duas sessões podem ser associadas,
compartilhando uma transação comum e um
conjunto de bloqueios.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms177480.aspx
Tópicos Avançados - Transações
Ajustando o nível de isolamento da transação
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A escolha de um nível de isolamento define como a
sessão atual é isolada de atualizações executadas
por outras sessões.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms189542.aspx
Tópicos Avançados - Transações
Reversões e confirmações em procedimentos
armazenadas e disparadores
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
Discute os comportamentos associados à reversão
de uma transação de um procedimento
armazenado ou gatilho.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms187844.aspx
Tópicos Avançados - Transações
Instruções Transact-SQL permitidas em transações
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Determinadas instruções não podem ser executadas
em uma transação ativa.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms191544.aspx
Codificando Transações Eficientes
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É importante manter as transações tão curtas quanto possível. Quando uma
transação é iniciada, um DBMS (Sistema de administração de banco de
dados), deve manter muitos recursos, até o término da transação, para
proteger as propriedades (ACID) de atomicidade, consistência, isolamento
e durabilidade da transação.
Se os dados forem modificados, as linhas modificadas devem ser
protegidas com bloqueios exclusivos que evitem a leitura das linhas por
qualquer outra transação, e os bloqueios exclusivos devem ser mantidos até
que a transação seja confirmada ou revertida.
Dependendo das configurações de nível de isolamento da transação, as
instruções SELECT podem obter bloqueios que devem ser mantidos até que
a transação esteja confirmada ou revertida. Especialmente em sistemas
com muitos usuários, as transações devem ser mantidas tão curtas quanto
possível para reduzir a contenção de bloqueios de recursos em conexões
simultâneas.
Transações longas e ineficazes podem não causar problemas com um
número pequeno de usuários, mas são intoleráveis em um sistema com
milhares de usuários.
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms187484.aspx
Codificando Transações Eficientes:
Diretrizes
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Não solicite entradas de usuários durante a transação.
Obtenha todas as entradas necessárias da parte dos usuários antes do início
de uma transação. Sendo necessária uma entrada adicional de usuário durante
uma transação, reverta a transação atual e reinicie a transação depois que a
entrada do usuário for fornecida. Mesmo que os usuários respondam
imediatamente, a reação humana é muito mais lenta que a velocidade do
computador. Todos os recursos mantidos pela transação são retidos por um
tempo extremamente longo, criando potencial para causar problemas de
bloqueio. Se os usuários não responderem, a transação permanecerá ativa,
bloqueando recursos críticos até que eles respondam, o que pode não
acontecer por vários minutos ou até mesmo horas.
Não abra uma transação enquanto estiver navegando pelos dados, se
possível.
As transações não devem ser iniciadas até que toda a análise preliminar de
dados tenha terminado.
Mantenha a transação tão curta quanto possível.
Depois de saber quais são as modificações que precisam ser feitas, inicie uma
transação, execute as instruções de modificação e, em seguida, confirme ou
reverta imediatamente. Só abra a transação quando for necessário.
Codificando Transações Eficientes:
Diretrizes
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Para reduzir o bloqueio, considere usar um nível de isolamento de linha baseado
em versão para consultas somente leitura.
Utilize bem os níveis de isolamento de transação inferiores.
Muitos aplicativos podem ser prontamente codificados para usar um nível de
isolamento de transação confirmada por leitura. Nem todas as transações
requerem nível de isolamento de transação serializável.

Utilize bem as opções inferiores de simultaneidade de cursor, como opções de
simultaneidade otimista.
Em um sistema com pouca probabilidade de atualizações simultâneas, a
sobrecarga de lidar com um erro ocasional quando "alguém altera seus dados
depois que você os leu" pode ser muito inferior à sobrecarga de sempre bloquear
linhas à medida que são lidas.
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Acesse a menor quantidade de dados possível enquanto estiver em uma transação.
Isso reduz o número de linhas bloqueadas, reduzindo, portanto, a contenção entre
transações.
Evitando problemas de simultaneidade
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Para impedir problemas de simultaneidade e de recurso, gerencie
cuidadosamente as transações implícitas.
Ao usar transações implícitas, a próxima instrução do Transact-SQL
após COMMIT ou ROLLBACK iniciará automaticamente uma nova
transação.
Isso pode fazer com que uma nova transação seja aberta enquanto
o aplicativo navega pelos dados, ou até mesmo quando solicita
entradas da parte do usuário. Depois de completar a última
transação necessária à proteção contra modificações de dados,
desative as transações implícitas até que a transação seja
novamente necessária para proteger as modificações de dados.
Esse processo deixa o Mecanismo de banco de dados do SQL
Server usar o modo autocommit enquanto o aplicativo navega pelos
dados e obtém entradas do usuário.