事務機制

設想網上購物的一次交易，其付款過程至少包括以下幾步數據庫操作：

· 更新客户所購商品的庫存信息

· 保存客户付款信息--可能包括與銀行系統的交互

· 生成訂單並且保存到數據庫中

· 更新用户相關信息，例如購物數量等等

正常的情況下，這些操作將順利進行，最終交易成功，與交易相關的所有數據庫信息也成功地更新。但是，如果在這一系列過程中任何一個環節出了差錯，例如在更新商品庫存信息時發生異常、該顧客銀行帳户存款不足等，都將導致交易失敗。一旦交易失敗，數據庫中所有信息都必須保持交易前的狀態不變，比如最後一步更新用户信息時失敗而導致交易失敗，那麼必須保證這筆失敗的交易不影響數據庫的狀態--庫存信息沒有被更新、用户也沒有付款，訂單也沒有生成。否則，數據庫的信息將會一片混亂而不可預測。

數據庫事務正是用來保證這種情況下交易的平穩性和可預測性的技術。

事務處理可以確保除非事務性單元內的所有操作都成功完成，否則不會永久更新面向數據的資源。通過將一組相關操作組合為一個要麼全部成功要麼全部失敗的單元，可以簡化錯誤恢復並使應用程序更加可靠。一個邏輯工作單元要成為事務，必須滿足所謂的ACID(原子性、一致性、隔離性和持久性)屬性：

·原子性

事務必須是原子工作單元；對於其數據修改，要麼全都執行，要麼全都不執行。通常，與某個事務關聯的操作具有共同的目標，並且是相互依賴的。如果系統只執行這些操作的一個子集，則可能會破壞事務的總體目標。原子性消除了系統處理操作子集的可能性。

· 一致性

事務在完成時，必須使所有的數據都保持一致狀態。在相關數據庫中，所有規則都必須應用於事務的修改，以保持所有數據的完整性。事務結束時，所有的內部數據結構（如 B 樹索引或雙向鏈表）都必須是正確的。某些維護一致性的責任由應用程序開發人員承擔，他們必須確保應用程序已強制所有已知的完整性約束。例如，當開發用於轉帳的應用程序時，應避免在轉帳過程中任意移動小數點。

由併發事務所作的修改必須與任何其它併發事務所作的修改隔離。事務查看數據時數據所處的狀態，要麼是另一併發事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會查看中間狀態的數據。這稱為可串行性，因為它能夠重新裝載起始數據，並且重播一系列事務，以使數據結束時的狀態與原始事務執行的狀態相同。當事務可序列化時將獲得最高的隔離級別。在此級別上，從一組可並行執行的事務獲得的結果與通過連續運行每個事務所獲得的結果相同。由於高度隔離會限制可並行執行的事務數，所以一些應用程序降低隔離級別以換取更大的吞吐量。

事務完成之後，它對於系統的影響是永久性的。該修改即使出現致命的系統故障也將一直保持。

企業級的數據庫管理系統（DBMS）都有責任提供一種保證事務的物理完整性的機制。就常用的SQL Server2000系統而言，它具備鎖定設備隔離事務、記錄設備保證事務持久性等機制。因此，我們不必關心數據庫事務的物理完整性，而應該關注在什麼情況下使用數據庫事務、事務對性能的影響，如何使用事務等等。

本文將涉及到在.net框架下使用C#語言操縱數據庫事務的各個方面。

體驗SQL語言的事務機制

作為大型的企業級數據庫，SQL Server2000對事務提供了很好的支持。我們可以使用SQL語句來定義、提交以及回滾一個事務。

示例：

如下所示的SQL代碼定義了一個事務，並且命名為"MyTransaction"（限於篇幅，本文並不討論如何編寫SQL語言程序，請讀者自行參考相關書籍）：

DECLARE @TranName VARCHAR(20)

SELECT @TranName = 'MyTransaction'

BEGIN TRANSACTION @TranNameGOUSE pubs

GO

UPDATE roysched

SET royalty = royalty * 1.10

WHERE title_id LIKE 'Pc%'

GO

COMMIT TRANSACTION MyTransaction

GO

這裏用到了SQL Server2000自帶的示例數據庫pubs，提交事務後，將為所有暢銷計算機書籍支付的版税增加 10%。

打開SQL Server2000的查詢分析器，選擇pubs數據庫，然後運行這段程序，結果顯而易見。

可是如何在C#程序中運行呢？我們記得在普通的SQL查詢中，一般需要把查詢語句賦值給SalCommand.CommandText屬性，這裏也就像普通的SQL查詢語句一樣，將這些語句賦給SqlCommand.CommandText屬性即可。要注意的一點是，其中的"GO"語句標誌着SQL批處理的結束，編寫SQL腳本是需要的，但是在這裏是不必要的。我們可以編寫如下的程序來驗證這個想法：

//TranSql.csusing System;

using System.Data;

using System.Data.SqlClient;

namespace Aspcn

{

public class DbTranSql

{

file://將事務放到SQL Server中執行

public void DoTran()

{

file://建立連接並打開

SqlConnection myConn=GetConn();myConn.Open();

SqlCommand myComm=new SqlCommand();

try

{

myComm.Connection=myConn;

myComm.CommandText="DECLARE @TranName VARCHAR(20) ";

myComm.CommandText+="SELECT @TranName = 'MyTransaction' ";

myComm.CommandText+="BEGIN TRANSACTION @TranName ";

myComm.CommandText+="USE pubs ";

myComm.CommandText+="UPDATE roysched SET royalty = royalty * 1.10 WHERE title_id LIKE 'Pc%' ";

myComm.CommandText+="COMMIT TRANSACTION MyTransaction ";

myComm.ExecuteNonQuery();

}

catch(Exception err)

{

throw new ApplicationException("事務操作出錯，系統信息："+err.Message);

}

finally

{

myConn.Close();

}

}

file://獲取數據連接

private SqlConnection GetConn()

{

string strSql="Data Source=localhost;Integrated Security=SSPI;user id=sa;password=";

SqlConnection myConn=new SqlConnection(strSql);

return myConn;

}

}

public class Test

{

public static void Main()

{

DbTranSql tranTest=new DbTranSql();

tranTest.DoTran();

Console.WriteLine("事務處理已經成功完成。");

Console.ReadLine();

}

}

}

注意到其中的SqlCommand對象myComm，它的CommandText屬性僅僅是前面SQL代碼字符串連接起來即可，當然，其中的"GO"語句已經全部去掉了。這個語句就像普通的查詢一樣，程序將SQL文本事實上提交給DBMS去處理了，然後接收返回的結果（如果有結果返回的話）。

很自然，我們最後看到了輸出"事務處理已經成功完成"，再用企業管理器查看pubs數據庫的roysched表，所有title_id字段以"PC"開頭的書籍的royalty字段的值都增加了0.1倍。

這裏，我們並沒有使用.net的事務處理機制，而是簡單地將執行事務的SQL語句當作普通的查詢來執行，因此，事實上該事務完全沒有用到.net的相關特性。

如你所知，在.net框架中主要有兩個命名空間(namespace)用於應用程序同數據庫系統的交互：System.Data.SqlClient和System.Data.OleDb。前者專門用於連接Microsoft公司自己的SQL Server數據庫，而後者可以適應多種不同的數據庫。這兩個命名空間中都包含有專門用於管理數據庫事務的類，分別是System.Data.SqlClient.SqlTranscation類和System.Data.OleDb.OleDbTranscation類。

就像它們的名字一樣，這兩個類大部分功能是一樣的，二者之間的主要差別在於它們的連接機制，前者提供一組直接調用 SQL Server 的對象，而後者使用本機 OLE DB 啓用數據訪問。 事實上，.net 事務完全在數據庫的內部處理，且不受 Microsoft 分佈式事務處理協調器 (DTC) 或任何其他事務性機制的支持。本文將主要介紹System.Data.SqlClient.SqlTranscation類，下面的段落中，除了特別註明，都將使用System.Data.SqlClient.SqlTranscation類。

我們對事務的概念和原理都瞭然於心了，並且作為已經有一些基礎的C#開發者，我們已經熟知編寫數據庫交互程序的一些要點，即使用SqlConnection類的對象的Open()方法建立與數據庫服務器的連接，然後將該連接賦給SqlCommand對象的Connection屬性，將欲執行的SQL語句賦給它的CommandText屬性，於是就可以通過SqlCommand對象進行數據庫操作了。對於我們將要編寫的事務處理程序，當然還需要定義一個SqlTransaction類型的對象。並且看到SqlCommand對象的Transcation屬性，我們很容易想到新建的SqlTransaction對象應該與它關聯起來。

基於以上認識，下面我們就開始動手寫我們的第一個事務處理程序。我們可以很熟練地寫出下面這一段程序：

//DoTran.csusing System;

using System.Data;

using System.Data.SqlClient;

namespace Aspcn

{

public class DbTran

{

file://執行事務處理

public void DoTran()

{

file://建立連接並打開

SqlConnection myConn=GetConn();

myConn.Open();

SqlCommand myComm=new SqlCommand();

SqlTransaction myTran=new SqlTransaction();

try

{

myComm.Connection=myConn;

myComm.Transaction=myTran;

file://定位到pubs數據庫

myComm.CommandText="USE pubs";

myComm.ExecuteNonQuery();

file://更新數據

file://將所有的計算機類圖書

myComm.CommandText="UPDATE roysched SET royalty = royalty * 1.10 WHERE title_id LIKE 'Pc%'";

myComm.ExecuteNonQuery();//提交事務

myTran.Commit();

}

catch(Exception err)

{

throw new ApplicationException("事務操作出錯，系統信息："+err.Message);

}

finally

{

myConn.Close();

}

}

file://獲取數據連接

private SqlConnection GetConn()

{

string strSql="Data Source=localhost;Integrated Security=SSPI;user id=sa;password=";

SqlConnection myConn=new SqlConnection(strSql);

return myConn;

}

}

public class Test{public static void Main()

{

DbTran tranTest=new DbTran();

tranTest.DoTran();

Console.WriteLine("事務處理已經成功完成。");

Console.ReadLine();

}

}

}

顯然，這個程序非常簡單，我們非常自信地編譯它，但是，出乎意料的結果使我們的成就感頓時煙消雲散：

error CS1501: 重載"SqlTransaction"方法未獲取"0"參數

是什麼原因呢？注意到我們初始化的代碼：

SqlTransaction myTran=new SqlTransaction();

顯然，問題出在這裏，事實上，SqlTransaction類並沒有公共的構造函數，我們不能這樣新建一個SqlTrancaction類型的變量。在事務處理之前確實需要有一個SqlTransaction類型的變量，將該變量關聯到SqlCommand類的Transcation屬性也是必要的，但是初始化方法卻比較特別一點。在初始化SqlTransaction類時，你需要使用SqlConnection類的BeginTranscation()方法：

SqlTransaction myTran; myTran=myConn.BeginTransaction();

該方法返回一個SqlTransaction類型的變量。在調用BeginTransaction()方法以後，所有基於該數據連接對象的SQL語句執行動作都將被認為是事務MyTran的一部分。同時，你也可以在該方法的參數中指定事務隔離級別和事務名稱，如：

SqlTransaction myTran;

myTran=myConn.BeginTransaction(IsolationLevel.ReadCommitted,"SampleTransaction");

關於隔離級別的概念我們將在隨後的內容中探討，在這裏我們只需牢記一個事務是如何被啓動，並且關聯到特定的數據鏈接的。

先不要急着去搞懂我們的事務都幹了些什麼，看到這一行：

myTran.Commit();

是的，這就是事務的提交方式。該語句執行後，事務的所有數據庫操作將生效，並且為數據庫事務的持久性機制所保持--即使系統在這以後發生致命錯誤，該事務對數據庫的影響也不會消失。

對上面的程序做了修改之後我們可以得到如下代碼（為了節約篇幅，重複之處已省略，請參照前文）：

//DoTran.cs……}

file://執行事務處理

public void DoTran()

{

file://建立連接並打開

SqlConnection myConn=GetConn();

myConn.Open();

SqlCommand myComm=new SqlCommand();

file://SqlTransaction myTran=new SqlTransaction();

file://注意，SqlTransaction類無公開的構造函數

SqlTransaction myTran;

file://創建一個事務

myTran=myConn.BeginTransaction();

try

{

file://從此開始，基於該連接的數據操作都被認為是事務的一部分

file://下面綁定連接和事務對象

myComm.Connection=myConn;

myComm.Transaction=myTran; file://定位到pubs數據庫

myComm.CommandText="USE pubs";

myComm.ExecuteNonQuery();//更新數據

file://將所有的計算機類圖書

myComm.CommandText="UPDATE roysched SET royalty = royalty * 1.10 WHERE title_id LIKE 'Pc%'";

myComm.ExecuteNonQuery();

file://提交事務

myTran.Commit();

}

catch(Exception err)

{

throw new ApplicationException("事務操作出錯，系統信息："+err.Message);

}

finally

{

myConn.Close();

}

}

……

到此為止，我們僅僅掌握瞭如何開始和提交事務。下一步我們必須考慮的是在事務中可以幹什麼和不可以幹什麼。