Aislamiento Bloqueo.

Presentación del tema: "Aislamiento Bloqueo."— Transcripción de la presentación:

1 Aislamiento Bloqueo

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

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

4 Estructura interna de una tabla

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

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

7 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)

8 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)

9 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:

10 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

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

12 Deadlock

13 Resolución del deadlock

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

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

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

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

18 Comparación de esquemas de bloqueo

19 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

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

21 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

22 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

23 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

24 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”

25 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”

26 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”

27 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

28 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

29 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

30 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

31 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

32 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 |

33 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"

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

36 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

37 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

38 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

39 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

40 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

41 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 char(6) open biz_book fetch while = 0 begin -- fetch end close biz_book deallocate cursor biz_book

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

43 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 char(6) open biz_book fetch while = 0 begin fetch end close biz_book deallocate cursor biz_book

44 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

45 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 char(6) open biz_book fetch while = 0 begin -- fetch end close biz_book deallocate cursor biz_book

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

47 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

48 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

49 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 @price

50 Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin if @@sqlstatus = 1
raiserror "select failed" close books_csr deallocate cursor books_csr return end else -- subsequent fetches within loop fetch @price end

51 Ejemplo de cursor Results: close books_csr deallocate cursor books_csr
go Results: BU1032 business BU1111 business BU2075 business BU7832 business MC2222 mod_cook MC3021 mod_cook

52 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"

53 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 varchar(40), char(11), char(11) open title_author_csr fetch

54 Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin if @@sqlstatus = 1 begin
         raiserror "Select failed."          return        end          print "   "          print "%1! %2! is the author of these books:",      print      fetch @lname, @title   end

55 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?

56 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

57 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

58 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

59 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

60 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

61 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 = avg(price) from titles holdlock fetch

62 Ejemplo de cursor while @@sqlstatus = 0 begin
if = error occurred begin rollback tran raiserror "Fetch failed in cursor" close title_update deallocate cursor title_update return end 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

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

64 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 }

65 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 -- additional processing here close biz_book deallocate cursor biz_book return

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