Oracle 交易管理核心機制：啟動、提交、回滾、隔離等級與讀一致性原理

交易生命週期

交易啟動

遇到第一條可執行 SQL 陳述式 (DML: INSERT/UPDATE/DELETE/MERGE; DDL: CREATE/ALTER/DROP) 時隱式啟動。隱式交易無需 BEGIN。

交易結束 (四種方式)

1. COMMIT：明確提交
2. ROLLBACK：明確回滾
3. 執行 DDL：若當前交易含 DML，Oracle 先自動 COMMIT，再執行 DDL (自動提交)
4. 連線中斷：用戶主動斷開或進程異常終止 → 隱式 ROLLBACK

提交前後的內部作業

提交前 (SGA 內完成)

• Undo (Rollback) Segment：產生前像記錄，供回滾與讀一致性
• Redo Log Buffer：記錄資料塊變更向量 (含 Undo 區塊變更)，可能提前寫入磁碟 (LGWR)
• Database Buffer Cache：修改資料塊 (Dirty Buffer)，可能提前寫入磁碟 (DBWn)

提交時 (關鍵路徑)

1. 在 Undo Segment 交易表標記交易狀態為 COMMITTED，產生唯一 SCN (System Change Number)
2. LGWR 強制將 Redo Log Buffer 寫入線上 Redo Log 檔案 (含 SCN) — 提交耗時核心
3. 釋放所有 Row Locks / Table Locks
4. 通知用戶程序提交完成
5. 標記交易為完成，Undo 空間標記可重用

回滾時作業

1. 掃描 Undo Segment 前像記錄，逆向還原所有資料塊修改
2. 釋放所有鎖
3. 通知用戶回滾成功
4. 標記交易完成

交易隔離等級設定

-- 交易層級 (僅影響當前交易)
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;   -- 預設
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
SET TRANSACTION READ ONLY;
SET TRANSACTION READ WRITE;

-- Session 層級 (影響後續所有交易)
ALTER SESSION SET ISOLATION_LEVEL = SERIALIZABLE;
ALTER SESSION SET ISOLATION_LEVEL = READ COMMITTED;

讀一致性核心機制：SCN 驅動的多版本並發控制 (MVCC)

查詢 SCN 確定

• READ COMMITTED：每個 SQL 陳述式執行時刻取得當前 SCN
• SERIALIZABLE / READ ONLY：交易第一條 SQL 執行時刻取得 SCN，全交易共用

資料塊存取判斷邏輯

查詢 SCN = 10023
FOR 每個需求資料塊:
    IF 資料塊.SCN <= 10023:
        直接讀取 (版本足夠舊)
    ELSE:
        從 Undo Segment 取得該塊 SCN <= 10023 的前像版本
        (若 Undo 已被覆寫 → ORA-01555 Snapshot too old)
END

結果：查詢**只看見**在其 SCN 前已提交的修改；**不看見**未提交修改 (髒讀)、**不看見** SCN 後提交的修改 (不可重複讀/幻讀)。

私用回滾段指定

-- 指定當前交易使用特定回滾段
SET TRANSACTION USE ROLLBACK SEGMENT rbs_01;

適用場景：大量載入作業獨享大型回滾段，避免影響線上交易。

實務建議

• 預設 READ COMMITTED** 滿足 95%+ 應用需求，效能最佳。
• 報表/匯出類長跑查詢改用 SERIALIZABLE** 或 READ ONLY**，避免不可重複讀干擾業務邏輯。
• 監控 V$TRANSACTION、V$ROLLSTAT 追蹤交易活躍度與 Undo 壓力。
• 啟用 自動 UNDO 管理 (9i+)** 簡化運維，設定 UNDO_RETENTION 保障長查詢一致性。