Aislamiento Bloqueo

Necesidad de aislamiento En ambientes multiusuario, las transacciones acceden a los datos simultáneamente Datos que no estén aislados pueden estar errados

Bloqueo (locking) Mecanismo automático que aisla los datos para prevenir conflictos de los datos que se están modificando

Estructura interna de una tabla

Alcance de los candados El alcance de un candado determina cuántos datos se aislan Tres alcances

Tipos de candados El tipo de candado determina la extensión del aislamiento de datos de otras transacciones Tres tipos de candados Shared Exclusive Update

Candados Shared Usado por sentencias que leen datos (selects) Otros procesos pueden leer los datos (coloca candado shared), pero ningún proceso puede cambiar los datos (coloca candado exclusive)

Candados exclusive Usado por sentencias que cambian datos (inserts, updates, deletes) Ningún otro proceso puede leer los datos (coloca candado shared) o cambiar los datos (coloca candado exclusive sobre la página)

Candados shared y exclusive Nota: Se intenta involucrar dos tablas: un select para publishers y un delete para authors Nota: Se usa la opción holdlock, la cual asegura que los candados shared no se liberan hasta cuando concluya la transacción. El instructor tipea: begin tran select * from pubs2..publishers holdlock delete from pubs2..authors Espera ver los datos de publishers:

Candados update Usado por operaciones que pueden o no cambiar los datos (updates, deletes) Cuando el proceso primero escanea los datos, le aplica un candado update. Otros procesos pueden colocar candados shared, pero ningún proceso puede colocar candados exclusive o update

Resúmen de tipos de candados *Updates y deletes usan candados exclusive solamente para encontrar los datos que necesitan modificar

Deadlock

Resolución del deadlock

Esquema de bloqueo Esquema de bloqueo es un atributo de la tabla que determina qué datos asociados con la tabla están bloqueados

bloqueo “allpages” Se pueden bloquear las páginas de índices El servidor usa candados de tabla y candados de página, pero no candados de fila

Bloqueo “datapages” Las páginas de índices nunca se bloquean El servidor usa candados de tabla y candados de página, pero no candados de fila

Bloqueo “datarows” Las páginas de índices nunca se bloquean El servidor usa candados de tabla, candados de página y candados de fila

Comparación de esquemas de bloqueo

Fijar el esquema bloqueo Sintaxis simplificada: create table table_name ( column_name datatype [ NULL | NOT NULL | IDENTITY ] , ... column_name datatype [ NULL | NOT NULL | IDENTITY ] ) [ lock { allpages | datapages | datarows } ] Ejemplo: create table publishers ( pub_id char(4) NOT NULL, pub_name varchar(40) NULL, city varchar(20) NULL, state char(2) NULL) lock datarows Si no se especifica un esquema de bloqueo, la tabla usa el esquema default de bloqueo

Cambiar el esquema de bloqueo Sintaxis simplificada: alter table table_name lock { allpages | datapages | datarows } Ejemplo: alter table publishers lock datapages

Ejemplo Ver el default del esquema de bloqueo actual: sp_configure "lock scheme" Crear una tabla con el esquema default de bloqueo: create table def_scheme ( a int ) Crear una tabla con un esquema de bloqueo especifico: create table dpl_scheme ( a int ) lock datapages Ver el esquema de bloqueo ambas tablas: sp_help def_scheme exec sp_help dpl_scheme

Ejemplo Cambiar el esquema de bloqueo de la primera tabla: alter table def_scheme lock datarows Ver el esquema de bloqueo ambas tablas: sp_help def_scheme exec sp_help dpl_scheme Borrar los objetos de base de datos creados: drop table dpl_scheme drop table def_scheme

Leer datos no aislados Hay tres tipos de consultas o “reads”, que pueden retornar datos que son inadecuados para limitar el aislamiento de datos Las características de cómo se hacen estos “reads” son propios de cada DBMS Hay tres tipo de “reads”: Dirty reads Nonrepeatable reads Phantom reads

Lectura sucia La transacción 1 modifica datos La transacción 2 lee los datos modificados antes de que la modificación haya terminado Esta transacción lee datos “uncommitted” o “dirty”

Lectura no repetible La transacción 1 lee datos La transacción 2 modifica esos datos antes de que la primera transacción haya terminado La primera lectura es ahora “nonrepeatable”

Lectura fantasma La transacción 1 lee un conjunto de filas que cumplen una condición La transacción 2 modifica los datos de algunas columnas que no cumplían esa condición y ahora la cumplen, o al contrario Las filas que aparecen y desaparecen se denominan “phantoms”

Nivel de aislamiento Un nivel de aislamiento es un conjunto de candados que permiten o no una combinación particular de los tres tipos de lectura: sucia, no repetible o con fantasmas ANSI define cuatro niveles de aislamiento, cada uno más restrictivo que el anterior

Nivel 1 de aislamiento Nivel 1 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hasta que el select termine la lectura de una fila o página select espera a que se liberen los candados exclusive

Nivel 2 de aislamiento Nivel 2 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hasta que termine la transacción Este comportamiento es diferente al del nivel 1 select espera a que se liberen los candados exclusive Comportamiento discreto de nivel 2 requiere bloqueo “row-level” Tables APL y tables DPL no tienen bloqueo “row-level” Si una consulta con nivel de aislamiento 2 lee una tabla APL o DPL, se forza comportamiento de aislamiento nivel 3

Nivel 3 de aislamiento Nivel 3 – El nivel más restrictivo: Nivel 3 - Comportamiento de select: Se fijan candados shared hasta que termine la transacción Este comportamiento es diferente al del nivel 1 select espera a que se liberen los candados exclusive

Nivel 0 de aislamiento Nivel 0 – El nivel menos restrictivo: Nivel 0 - Comportamiento de select: Se fijan candados Shared hastaque select termine la lectura de una fila o página select ignora los candados exclusive Este comportamiento es diferente al del nivel 1

Fijar nivel de aislamiento Sintaxis para aislamiento a nivel de sesión: set transaction isolation level { 0 | read uncommitted | 1 | read committed | 2 | repeatable read | 3 | serializable } Sintaxis para aislamiento a nivel de sentencia: select ... at isolation { 0 | read uncommitted | 1 | read committed | 2 | read repeatable |

holdlock y noholdlock holdlock forza nivel de ailamiento 3, sin importar el nivel de aislamiento actual Para select se fijan candados shared hasta que termine la transacción noholdlock forza nivel de ailamiento 1, sin importar el nivel de aislamiento actual Para select se liberan los candados shared cuando se ha leido una fila o página Sintaxis simplificada: select column_list from table_list [ holdlock | noholdlock ] Ejemplo: select title from titles holdlock where pub_id = "0877"

Cursor Un cursor es un mecanismo que sirve para procesar fila por fila los resultados de una consulta

Beneficios de los cursores Se pueden procesar los datos fila por fila SQL es un lenguaje orientado a conjuntos El procesamiento se hace normalmente sobre las filas que cumplan con una condición dada Los cursors permiten el procesamiento fila por fila Se pueden modificar los datos fila por fila Se puede sortear la brecha existente entre la orientación a conjuntos de las bases de datos relacionales y la orientación a filas de muchos lenguajes de programación

Ciclo de vida de un cursor 1. Declarar el cursor 2. Abrir el cursor 3. Tomar cada fila 4. Cerrar el cursor 5. Desasignar el cursor

Paso 1: Declarar el cursor Cuando se declara un cursor: Se especifica una consulta Se especifica un modo para el cursor De solo lectura Para actualización

Sintaxis para declarar un cursor Sintaxis simplificada: declare cursor_name cursor for select_statement [ for { read only | update [ of column_name_list ] } ] Ejemplo: declare biz_book cursor for select title, title_id from titles where type = "business" for read only go

Paso 2: Abrir el cursor Cuando se abre el cursor El servidor crea el conjunto resultado El apuntador está señalando antes de la primera fila del conjunto respuesta

Sintaxis para la apertura de un cursor open cursor_name Ejemplo: declare biz_book cursor for select title, title_id from titles where type = "business" for read only go declare @title char(80), @title_id char(6) open biz_book fetch biz_book into @title, @title_id while @@sqlstatus = 0 begin -- process @title and @title_id fetch biz_book into @title, @title_id end close biz_book deallocate cursor biz_book

Paso 3: Tomar cada fila Cuando se ejecuta un fetch: El cursor señala a la siguiente fila válida Retorna la siguiente fila válida

Sintaxis de un fetch Sintaxis: Ejemplo: fetch cursor_name [ into fetch_target_list ] Ejemplo: declare biz_book cursor for select title, title_id from titles where type = "business" for read only go declare @title char(80), @title_id char(6) open biz_book fetch biz_book into @title, @title_id while @@sqlstatus = 0 begin -- process @title and @title_id fetch biz_book into @title, @title_id end close biz_book deallocate cursor biz_book

Pasos 4 y 5: Cerrar y desasignar el Cursor Cuando se cierra un cursor: Termina el procesamiento de la consulta hecha Cuando se desasigna el cursor: Se liberan todos los recursos de memoria asignados al cursor

Cerrar y desasignar un Cursor Sintaxis: close cursor_name deallocate cursor cursor_name Ejemplo: declare biz_book cursor for select title, title_id from titles where type = "business" for read only go declare @title char(80), @title_id char(6) open biz_book fetch biz_book into @title, @title_id while @@sqlstatus = 0 begin -- process @title and @title_id fetch biz_book into @title, @title_id end close biz_book deallocate cursor biz_book

Variables para el manejo de cursores Se tiene una variable que retorna el número total de filas procesadas (@@rowcount) Se tiene una variable que indica el estado o resultado de mover el cursor (@@sqlstatus) Exitoso: se alcanzó una fila válida Hay un error al tratar de tomar la fila Ya se procesaron todas las filas

Notas adicionales para fetch fetch siempre mueve el apuntador a la siguiente fila válida en el conjunto respuesta Algunos servidores permiten regresarse a una fila anterior Cerrar y reabrir un cursor hace que el apuntador siempre señale al comienzo Por default, fetch siempre retorna una fila Algunos servidores permiten cambiar este defaullt Sintaxis: set cursor rows number for cursor_name Ejemplo: set cursor rows 5 for biz_book

Prácticas recomendadas para desarrollo Siempre especificar el modo del cursor en la sentencia declare Como los cursores pueden demandar muchos recursos, evitar dejar abiertos los cursores por mucho Si se ejecuta la misma operación en cada fila del cursor, hay que buscar una alternativa

Ejemplo de cursor declare books_csr cursor for select title_id, type, price from titles for read only go -- List all business and mod_cook books. Show business books -- at 8% increase in price. This cursor allows you to -- selectively manipulate a subset of the rows while -- retaining a single result set. declare @title_id tid, @type char(12), @price money open books_csr -- initial fetch fetch books_csr into @title_id, @type, @price

Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin if @@sqlstatus = 1 raiserror 30001 "select failed" close books_csr deallocate cursor books_csr return end if @type="business" select @title_id, @type,CONVERT(money,@price*1.08) else if @type="mod_cook" select @title_id, @type, @price -- subsequent fetches within loop fetch books_csr into @title_id, @type, @price end

Ejemplo de cursor Results: close books_csr deallocate cursor books_csr go Results: - - ------------------------ BU1032 business 21.59 BU1111 business 12.91 BU2075 business 3.23 BU7832 business 21.59 MC2222 mod_cook 19.99 MC3021 mod_cook 2.99

Alternativas al uso de cursores Los cursores no son la única manera de ejecutar una tarea Alternativa: usar case select title_id, type, case type when "business" then price * $1.08 when "mod_cook" then price end from titles where type in ("business", "mod_cook") Alternativa: hacer dos consultas: select title_id, type, price * $1.08 where type = "business" select title_id, type, price where type = "mod_cook"

Ejemplo de cursor declare title_author_csr cursor for select authors.au_id, au_fname, au_lname, title from titles, authors, titleauthor where titles.title_id = titleauthor.title_id and authors.au_id = titleauthor.au_id order by upper(au_lname), upper(au_fname) for read only go set nocount on --Turns off display of rows affected declare @fname varchar(20), @lname varchar(40),         @title varchar(80), @au_id char(11),         @old_au_id char(11) open title_author_csr fetch title_author_csr into @au_id, @fname, @lname, @title

Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin if @@sqlstatus = 1 begin          raiserror 23000 "Select failed."          return        end      if @au_id <> @old_au_id          print "   "          print "%1! %2! is the author of these books:", @fname, @lname      print "    %1!", @title      select @old_au_id = @au_id      fetch title_author_csr into @au_id, @fname, @lname, @title   end

Ejemplo de cursor Resultados: close title_author_csr deallocate cursor title_author_csr set nocount off --Turns back on display of rows affected go Resultados: ... Ann Dull is the author of these books:        Secrets of Silicon Valley Marjorie Green is the author of these books:        You Can Combat Computer Stress!        The Busy Executive’s Database Guide Burt Gringlesby is the author of these books:        Sushi, Anyone?

Ejercicio con cursores Declarar un cursor: declare ca_authors cursor for select au_lname, au_fname, state from pubs2..authors where state = "CA" for read only Abrir el cursor: open ca_authors Tomar tres filas y mostrarlas: fetch ca_authors select @@rowcount

Ejercicio con cursores Cerrar el cursor: close ca_authors ¿Cómo se pueden tomar más de una fila del cursor? _____________________________________ Desasignar el cursor: deallocate cursor ca_authors

Actualizar datos usando cursores Sintaxis simplificada: update table_name set column1 = { expression | select_statement } [, column2 = { expression | select_statement } ...] where current of cursor_name Ejemplo: update titles set title = "The Executive’s Database Guide" where current of biz_book Actualiza la fila a la que señala el apuntador En la mayoría de casos, esta fila es la tomada más recientemente NO mueve el cursor a la siguiente fila Sólo se pueden actualiza cursores declarados en modo update

Borrar datos usando cursores Sintaxis simplificada: delete [ from ] table_name where current of cursor_name Ejemplo: delete from titles where current of biz_book Borra la fila que está siendo señalada por el apuntador En la mayoría de casos, esta fila es la tomada más recientemente Mueve el aputador del cursor a la fila siguiente Sólo se pueden actualiza cursores declarados en modo update

Reglas para actualizar cursores La tabla sobre la cual el cursor va a actuar debe estar declarada: Con un índice único o Usando un esquema de bloqueo tipo Datapages o Datarows

Ejemplo de cursor -- Increase all prices less than the average price by 50% -- Decrease all prices greater than or equal to the average -- price by 25% declare title_update cursor for select title_id, price from titles for update declare @avg_price money, -- local variables @title_id  tid, @price     money open title_update -- execute cursor begin tran -- calculate average price select @avg_price = avg(price) from titles holdlock fetch title_update into @title_id, @price

Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin if @@sqlstatus = 1 -- error occurred begin rollback tran raiserror 21001 "Fetch failed in cursor" close title_update deallocate cursor title_update return end if @price < @avg_price update titles --increase by 50% set price = price * $1.50 where current of title_update else update titles -- decrease by 25% set price = price * $.75

Ejemplo de cursor if @@error <> 0 begin rollback tran raiserror 22001 "Update failed" close title_update deallocate cursor title_update return end fetch title_update into @title_id, @price end commit tran close title_update deallocate cursor title_update go ...

Cursores y transacciones Para cursores for update obtener bloqueos update Los bloqueos se promueven a bloqueos exclusivos cuando se ejecuta un update where current of o delete where current of Si no se promueve, el bloqueo update se libera cuando el cursor se mueve a la siguiente página de datos close on endtran es una opción que determina qué le pasa al cursor en una transacción cuando se llega a un rollback o commit Cuando está activo, el cursor se cierra después de un rollback o commit Cuando no está activo: El cursor permanece abierto después de un rollback o commit Las modificaciones basadas en la posición de un cursor se pueden ejecutar fila por fila, lo cual puede incrementar la concurrencia Sintaxis: set close on endtran { on | off }

Cursor a nivel de servidor Un cursor a nivel de servidor es aquel creado en un stored procedure Ejemplo: create proc proc_fetch_book as declare @title char(30), @title_id char(6) declare biz_book cursor for select title, title_id from titles where type = "business" for read only open biz_book fetch biz_book into @title, @title_id -- additional processing here close biz_book deallocate cursor biz_book return

Alcance de cursores a nivel servidor Los “stored procedures” pueden tomar datos de cursores creados por un procedimiento que llama al procedimiento dado