Seminário sobre Transações e Controle de Concorrência em Bancos de Dados.

1. TRANSAÇÕES E
CONTROLE DE
CONCORRÊNCIA
Danilo Galvão
Emanuel Pantoja
Juliano Padilha
Luiz Venicio
Ricardo Arthur

2. TRANSAÇÃO

3. Relembrando Conceitos
• Banco de Dados
– Coleção de dados relacionados. Ex: Planilha,
Cadastro, Lista de Pedidos, etc.
• Sistema Gerenciador de Banco de Dados
(SGBD)
– Coleção dos programas que permitem os
usuários criar e manipular um banco de
dados;
– Ex: Oracle, MySQL, SQL Server;
• Sistema de Banco do Dados
– União do SGBD + Base de dados

4. Banco de dados
SGBD
Software de
acesso ao dados
Software de
processamento
das consultas
Aplicativo
Sistema de Banco de Dados

5. TRANSAÇÃO EM
BANCO DE DADOS
TRANSAÇÃ
O
OPERAÇÕES
BANCO
DE
DADOS

6. O que é uma Transação?
• Refere-se a um conjunto ações que acessa ao BD,
formando uma unidade lógica de processamento;
• Inclui uma ou mais operações de acesso ao BD;
• Processa e possivelmente atualiza vários itens de dados;
• Todas as transações devem ser bem-sucedidas, caso
contrário os efeitos da transação devem ser revertidos.

7. Exemplo de Transação
Suponha que se deseje transferir $100.00 da conta da Alice para a conta do
Bob. Simplificando ao extremo, os comandos SQL para esta operação seriam:
UPDATE conta_corrente SET saldo = saldo - 100.00
WHERE nome = 'Alice';
UPDATE filiais SET saldo = saldo - 100.00
WHERE nome = (SELECT nome_filial FROM conta_corrente WHERE nome = 'Alice');
UPDATE conta_corrente SET saldo = saldo + 100.00
WHERE nome = 'Bob';
UPDATE filiais SET saldo = saldo + 100.00
WHERE nome = (SELECT nome_filial FROM conta_corrente WHERE nome = 'Bob');

8. Transações do SGBD
Na execução de uma transação o SGBD deve garantir:
1. Todas as operações na transação completadas com
sucesso e seu efeito será gravado permanentemente
no BD;
2. Uma transação não terá nenhum efeito sobre o BD ou
outras transações caso ela falhe durante a execução.

9. Finalização de uma Transação
• Commit Transaction
• Encerramento da transação com sucesso;
• Torna as atualizações permanentes.
• Rollback Transaction
• Término da transação com erro;
• Retorna o BD à posição anterior à transação.

10. Falhas
Bancos de dados estão sufeitos a diversas causas de
falhas:
• Execução de operação na transação;
• Condições de exceção;
• Queda no fornecimento de energia;
• Falhas de hardware;
• Falhas de sabotagem de operação;
• etc.

11. Falhas
Como evitar:
• Backup;
• Após a falha:
Se o backup deve ser restaurado ou não;
Se será necessário rolar log de transações;
Saber quantas e quais transações serão desfeitas.

12. Propriedades de uma Transação
• ACID
• A: Atomicidade
• Unidade lógica atômica (tudo ou nada)
• C: Consistência (Preservação)
• Ao final de uma transação o banco continua
consistente
• I: Isolamento
• A execução de uma transação não deve sofrer
interferência de outras transações concorrentes
• D: Durabilidade (Persistência)
• Após o ponto de confirmação, as alterações devem
persistir no banco de dado

13. Estados de uma Transação

14. CONTROLE DE
CONCORRÊNCIA

15. Controle de Concorrência
 Método usado para garantir que as transações sejam
executadas de uma forma segura e sigam as regras
ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e
Durabilidade).
 Evitar anomalias
 perda da consistência do banco;
 acesso a dados inconsistentes;
 perda de atualizações;
 Os SGBDs (Sistema Gerenciador de Bancos de Dados)
devem ser capazes de assegurar que nenhuma ação de
transação completadas com sucesso seja perdida.
 Uma transação é uma unidade que preserva
consistência.

16. Controle de Concorrência
 Escalonador
Tem como função assegurar que as transações
preservem a consistência quando executadas
simultaneamente.

17. Controle de Concorrência
 Escalonamento
 Serialização
• Requisito abstrato que tem como objetivo assegurar
que as transações executem de forma concorrente e
ao final o estado do banco continue consistente.
 Escalonamento Serializável:
• Quando seu efeito sobre o estado do banco de
dados é igual ao de algum escalonamento serial.
 Escalonamento não-serializável:
• Escalonamento que não assegura o estado
consistente do banco de dados

18. Controle de Concorrência
 Bloqueios
 Como os SGBDs impõem a serialização?
• A técnica mais comum adotada é a utilização de
bloqueios sobre elementos do banco de dados,
a fim de evitar um comportamento não
serializável.

19. Controle de Concorrência
 Bloqueios
 Definição:
• Mecanismo que permite a uma transação impedir
que outras acessem ou atualizem registros de
forma a evitar os problemas de concorrência;
 XLOCK:
• Bloqueio exclusivo sobre os registros;
• Utilizado para atualizações;
 SLOCK:
• Bloqueio compartilhado sobre os registros;
• Utilizado para consultas.

20. Problemas clássicos de concorrência
 Atualização Perdida;
 Leitura Suja;

21. Problemas clássicos de concorrência
Atualização perdida
 A atualização perdida pode ocorrer quando dois
processos leem os mesmos dados do banco de
dados, e tentam atualizar os dados com base no que
foi lido antes de uma das atualizações terem êxito.
Transação 1 Tempo Transação 2
Read P T1
T2 Read P
Write P T3
T4 Write P

22. Problemas clássicos de concorrência
Leitura Suja
 Ocorre quando uma transação atualiza um item do
banco de dados e, por algum motivo, outra
transação lê esse item supostamente atualizado.
Transação 1 Tempo Transação 2
Read P T1
Write P T2
Fail T3 Read P
Return P T4 Write P

23. Problemas clássicos de concorrência
Solução
 Um método de controle de concorrência deverá
garantir que em toda execução concorrente das
transações:
1. Cada transação termine;
2. Cada transação é executada sem interferência das
outras, e sem que anomalias de sincronização
ocorram;

24. Conclusão
Para que se tenha acesso concorrente ao banco de dados
e que se mantenha a consistência do mesmo, faz-se
necessário o uso das técnicas de controle de
concorrência.

25. Referências
http://www.diegomacedo.com.br/controle-de-concorrencia-
em-banco-de-dados/
http://www.devmedia.com.br/controle-de-concorrencia-
entre-transacoes-em-bancos-de-dados/27756