Конкурирующие за доступ к базе данных транзакции физически обрабатываются последовательно, изолированно друг от друга, но для пользователей это выглядит так, как будто они выполняются параллельно. Модели транзакций
Транзакцией называется последовательность операций, производимых над базой данных и переводящих базу данных из одного непротиворечивого (согласованного) состояния в другое непротиворечивое (согласованное) состояние.
Транзакция рассматривается как некоторое неделимое действие над базой данных, осмысленное с точки зрения пользователя. В то же время это логическая единица работы системы.
Если транзакция выполнена успешно, все модификации данных, сделанные в течение транзакции, принимаются и становятся постоянной частью базы данных. Если в результате выполнения транзакции происходят ошибки и должна быть произведена отмена или выполнен откат, все модификации данных будут отменены.
Что может быть названо транзакцией? Кем определяется, какая последовательность операций над базой данных составляет транзакцию?
Именно разработчик определяет, какая последовательность операций составляет единое целое, то есть транзакцию. Разработчик приложений или хранимых процедур определяет это исходя из смысла обработки данных, именно семантика совокупности операций над базой данных, которая моделирует с точки зрения разработчика некоторую одну неразрывную работу, и составляет транзакцию.
Например, выделим работу по вводу данных о новых книгах, которых не было раньше в библиотеке. Эту операцию можно разбить на две последовательные: сначала ввод данных о книге — это новая строка в таблице BOOKS, а потом ввод данных обо всех экземплярах новой книги — это ввод набора новых строк в таблицу EXEMPLAR в количестве, равном количеству поступивших экземпляров книги. Если эта последовательность работ будет прервана, то база данных будет в противоречивом состоянии. Поэтому желательно выполнять ее как единую работу над базой данных.
Следующий пример, который связан с принятием заказа в фирме на изготовление компьютера. Компьютер состоит из комплектующих, которые сразу резервируются за данным заказом в момент его формирования. Тогда транзакцией будет вся последовательность операций, включающая следующие операции:
· ввод нового заказа со всеми реквизитами заказчика;
· изменения состояния для всех выбранных комплектующих на складе на "занято" с привязкой их к определенному заказу;
· подсчет стоимости заказа с формированием платежного документа типа выставляемого счета к оплате;
· включение нового заказа в производство.
С точки зрения работника, это единая последовательность операций; если она будет прервана, то база данных потеряет свое целостное состояние.
Поддержание механизма транзакций – показатель уровня развитости СУБД. Корректное поддержание транзакций одновременно является основой обеспечения целостности БД.
Транзакции также составляют основу изолированности в многопользовательских системах, где с одной БД параллельно могут работать несколько пользователей или прикладных программ.
Одна из основных задач СУБД – обеспечение изолированности, т.е. создание такого режима функционирования, при котором каждому пользователю казалось бы, что БД доступна только ему. Такую задачу СУБД принято называть параллелизмом транзакций.
Большинство выполняемых действий производится в теле транзакций. По умолчанию каждая команда выполняется как самостоятельная транзакция. При необходимости пользователь может явно указать ее начало и конец, чтобы иметь возможность включить в нее несколько команд.
Свойства транзакций. Способы завершения транзакций
Транзакция является последовательностью операций, выполненных как одна логическая единица работы.
Существуют различные модели транзакций, которые могут быть классифицированы на основании различных свойств, включающих структуру транзакции, параллельность внутри транзакции, продолжительность и т. д.
В настоящий момент выделяют следующие типы транзакций:
· плоские или классические транзакции
· цепочечные транзакции
· вложенные транзакции.
Классические транзакции. Иногда классические транзакции называют ACID-транзакциями.
Плоские, или традиционные, транзакции, характеризуются четырьмя классическими свойствами: атомарности, согласованности, изолированности, долговечности (прочности) — ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability). Упомянутые выше свойства означают следующее:
Атомарность -транзакция должна быть атомарной единицей работы; должны быть выполнены либо все входящие в нее модификации данных, либо ни одно из них не должно быть выполнено.
Согласованность - по завершении, транзакция должна оставить все данные в согласованном состоянии. В реляционной базе данных к модификациям транзакции должны быть применены все правила для обеспечения целостности всех данных. Все внутренние структуры данных должны быть правильными в конце транзакции.
Изоляция -модификации, выполняемые параллельной транзакцией, должны быть изолированы от любых модификаций, проводимых другими параллельными транзакциями.
Транзакция распознает данные либо в состоянии, в котором они были до того, как другая параллельная транзакция изменила их, либо она распознает данные после того, как другая транзакция была завершена. Но она не распознает промежуточное состояние.
Конкурирующие за доступ к базе данных транзакции физически обрабатываются последовательно, изолированно друг от друга, но для пользователей это выглядит так, как будто они выполняются параллельно.
Долговечность- после завершения транзакции произведенные ею действия занимают постоянное место в системе. Те изменения в данных, которые были ею произведены, не могут быть потеряны ни при каких обстоятельствах Изменения сохраняются даже в случае системного сбоя.
Возможны два варианта завершения транзакции.
· Фиксация транзакции
· Откат транзакции
Фиксация транзакции — это действие, обеспечивающее запись на диск изменений в базе данных, которые были сделаны в процессе выполнения транзакции.Если все операторы выполнены успешно и в процессе выполнения транзакции не произошло никаких сбоев программного или аппаратного обеспечения, транзакция фиксируется.
До тех пор пока транзакция не зафиксирована, допустимо аннулирование этих изменений, восстановление базы данных в то состояние, в котором она была на момент начала транзакции. Фиксация транзакции означает, что все результаты выполнения транзакции становятся постоянными. Они станут видимыми другим транзакциям только после того, как текущая транзакция будет зафиксирована. До этого момента все данные, затрагиваемые транзакцией, будут "видны" пользователю в состоянии на начало текущей транзакции.
Откат транзакции — это действие, обеспечивающее аннулирование всех изменений данных, которые были сделаны операторами SQL в теле текущей незавершенной транзакции. Если в процессе выполнения транзакции случилось нечто такое, что делает невозможным ее нормальное завершение, база данных должна быть возвращена в исходное состояние.
Программисты SQL ответственны за начало и завершение транзакций в точках, которые осуществляют логическую целостность данных. Программист должен определить последовательность изменений данных, которые оставляют данные в целостном состоянии по отношению к деловым правилам организации. Программист включает эти инструкции модификации в одну транзакцию, чтобы сервер базы данных смог обеспечить физическую целостность транзакции.
|