Transakcje - Instytut Podstaw Informatyki PAN

Transakcje
w systemach obiektowych
(i nie tylko)
Kazimierz Subieta
Instytut Podstaw Informatyki PAN,
Warszawa
K.Subieta. Transakcje, Folia 1
Po co transakcje? - Współbieżność
Spójność bazy danych, spójność procesów działających na bazie danych.
Jeżeli wiele procesów działa jednocześnie na bazie danych:
Czas Proces A
1
2
3
4
5
6
Proces B
Wartość XA Wartość XB
Czyta X
5
Czyta X
5
X :=X+1
6
X := X+1 6
Zapisuje X
6
Zapisuje X 6
5
5
6
6
6
Jeżeli te dwa procesy działalyby niezależnie, wynik byłby 7.
Działając równolegle i nie synchronizując swoich akcji jedna aktualizacja została zgubiona.
Inny przykład: mamy 4-ch autorów, którzy równolegle aktualizują pewien tekst.
Jeżeli nie umówią się, który z nich aktualnie ma prawo wprowadzać poprawki, to
część poprawek może zostać zgubiona.
Transakcje:
umożliwienie zachowania spójności w takiej sytuacji bez potrzeby umawiania się.
K.Subieta. Transakcje, Folia 2
Po co transakcje? - Przeciwdziałanie awariom
Załóżmy, że mamy system bankowy, w którym następują operacje na kontach klientów
w sposób następujący:
1. Klient wczytuje karte magnetyczną i jest rozpoznawany
2. Klient określa sumę wypłaty
3. Konto klienta jest sprawdzane
4. Konto jest zmniejszane o sumę wypłaty
5. Wysyłane jest zlecenie do kasy
6. Kasjerka odlicza sumę wypłaty od stanu kasy
7. Kasjerka wypłaca klientowi pieniądze
Normalnie, aby klient
dostał swoje pieniądze,
tego rodzaju operacji
wykonuje się kilkadziesiąt.
Prawodpodobieństwo różnych
awarii jest spore.
Pytanie: co się stanie, jeżeli pomiędzy operacją 4 i 5 wyłączą światło?
(Konto zostało zmniejszone, klient nie dostał pieniędzy, zaczyna się awantura,
dyrekcja tłumaczy, że nie odpowiada za elektrownię, klient ripostuje, że guzik go to obchodzi,...)
Transakcje: umożliwiają uniknięcie tego rodzaju nieprzyjemnych sytuacji
związanych z dowolnymi awariami sprzętu, błędów w oprogramowaniu,
a nawet tego, że kasjerka poczuła się niedobrze i musiała wyjść.
K.Subieta. Transakcje, Folia 3
Transakcja: jednostka działalności systemu
Nie mylić z procedurą! Transakcje i procedury są pojęciami ortogonalnymi. Transakcja
angażuje bieżące zasoby systemu takie jak czas i dane. Wywołanie procedury może być
transakcją, ale może ona też składać się z wielu wywołań procedur i jedno wywołanie może
generować wiele transakcji. Transakcje mogą obejść się w ogóle bez procedur.
Własności transakcji: ACID
A
Atomowość (atomicity) - w ramach jednej transakcji wykonują się albo wszystkie
operacje, albo żadna
C
Spójność (consistency) - o ile transakcja zastała bazę danych w spójnym stanie, po
jej zakończeniu stan jest również spójny. (W międzyczasie stan może być chwilowo
niespójny)
I
Izolacja (isolation) - transakcja nie wie nic o innych transakcjach i nie musi
uwzględniać ich działania. Czynności wykonane przez daną transakcję są
niewidoczne dla innych transakcji aż do jej zakończenia.
D
Trwałośc (durability) - po zakończeniu transakcji jej skutki sa na trwale zapamiętane
(na dysku) i nie mogą być odwrócone przez zdarzenia losowe (np. wyłączenie prądu)
K.Subieta. Transakcje, Folia 4
Przykładowa transakcja
Zacznij transakcję (begin transaction);
Zidentyfikuj klienta;
Jeżeli nie da się zidentyfikować to zerwij (abort);
Wczytaj zlecenie wypłaty;
Sprawdź konto klienta;
Jeżeli konto < zlecenia to
komunikat o przekroczeniu konta;
zerwij (abort);
Wyślij zlecenie do kasy;
Jeżeli upłynął czas wiekszy od 5 minut to
cofnij zlecenie do kasy;
zerwij transakcję (abort);
Jeżeli kasjer potwierdził dokonanie wypłaty to
potwierdź transakcję (commit)
a inaczej
cofnij zlecenie do kasy;
zerwij (abort);
Transakcja, która zaczęła
się w systemie jest
identyfikowana jako
specjalny byt; jest jej
nadawany unikalny
numer (identyfikator).
abort - kasowanie
transakcji i wszelkich
skutków które ona
poczyniła
commit - wprowadzenie
skutków transakcji na
dysk i skasowanie
transakcji
Takie programy mogą być proste lub dowolnie skomplikowane.
Z tego względu miara liczba transakcji/sekundę jest często mało wiarygodna.
K.Subieta. Transakcje, Folia 5
Kryterium poprawności transakcji
Współbieżne wykonanie transakcji jest poprawne wtedy i tylko wtedy jeżeli jego efekt
jest dokładnie taki sam jak efekt wykonania tych transakcji pojedynczo po kolei.
Ta własność nosi nazwę szeregowalności (serializability)
Plan wykonania transakcji:
- Transakcje rozbija się na mniejsze fragmenty zwane operacjami.
- Plan ustala jak po kolei mają być wykonywane operacje z poszczególnych transakcji.
- Plan jest szeregowalny, jezeli jego koncowy efekt jest taki sam, jak wykonanie
transakcji po kolei.
Istnieje matematyczna teoria szeregowalności transakcji, wiele osób na nią się powołuje, ale znacznie
mniej wie, o co w niej chodzi. (Ja nie mialem cierpliwości do tej teorii...) Są opinie, że ta teoria (jak
większość teorii) jest mało przydatna, ponieważ dla cokolwiek bardziej skomplikowanych planów
wykonania transakcji nic się nie da udowodnić (trzeba i tak zaimplementować lub zasymulować).
Istnieja też opinie (Mohan) że teoria nie obejmuje ważnych przypadków takich jak usuwanie danych.
Problemy: znaleźć szeregowalny plan o minmalnym totalnym koszcie
znaleźć szeregowalny plan gdzie czas odpowiedzi nie jest dłuższy niż t,
....
K.Subieta. Transakcje, Folia 6
Implementacja szeregowalności poprzez zamki
Zamek (lock): jedna z transakcji rezerwuje sobie dostęp do obiektu.
Inne transakcje nie mają dostępu lub mają dostęp ograniczony.
X
Wyłączny zamek (exclusive lock): transakcja zablokowuje jakikolwiek
dostęp do obiektu dla innych transakcji.
Dzielony zamek (shared lock): inne transakcje mogą czytać, ale nie mogą
modyfikować.
S
Udowodniono (szczególnie, że dla każdego jest to oczywiste :-), że szeregowalność jest
zachowana, jeżeli cała transakcja ma dwie fazy: rosnącą i skracającą.
start
Protokół 2PL
potwierdzenie
(commit)
koniec
(two-phase locking)
zakładanie zamków
(nie ma zwalniania)
zwalnianie
zamków (nie
ma zakladania)
czas
Awarie są możliwe w obudwu fazach, ale faza commit jest szybka (milisekundy).
K.Subieta. Transakcje, Folia 7
Zakleszczenie
Koncepcja zamków prowadzi do nieprzyjemnego efektu zwanego zakleszczeniem.
Transakcja A zablokowała zasób X i żąda dostępu do zasobu Y
Transakcja B zablokowała zasób Y i ząda dostępu do zasobu X.
Ani A, ani B nie mogą dalej kontynuować jakiejkolwiek akcji. (System “zawiesił się’.)
Możliwe są bardziej skomplikowane sytuacje związane z zakleszczeniem:
W pętli zakleszczenia są 3 transakcje:
Transakcja B
Transakcja A
Transakcja C
K.Subieta. Transakcje, Folia 8
Zakleszczyły się dwie transakcje,
pozostałe działają normalnie:
Transakcja B
Transakcja A
Transakcja C
Walka z zakleszczeniem
Bardzo poważny problem, mający skutki zarówno dla wydajności systemu jak i
spójności działania (szczególnie w systemach czasu rzeczywistego, np. w bankach).
Dwie generalne metody:
1. Wykrywanie zakleszczeń i rozrywanie pętli zakleszczenia. Detekcja zakleszczenia
wymaga skonstruowania grafu czekania (wait-for graph) i tranzytywnego domknięcia
tego grafu (złożoność gorsza niż n * n). Rozrywanie pętli zakleszczenia polega na
wybraniu transakcji “ofiary” uczestniczącej w zakleszczeniu i następnie, jej zerwaniu i
uruchomieniu od nowa. Wybór “ofiary” podlega różnym kryteriom - np. najmłodsza,
najmniej pracochłonna, o niskim priorytecie, itd.
2. Nie dopuszczanie do zakleszczeń. Istnieje wiele tego rodzaju metod, np.
a) Wstępne żądanie zasobów (preclaiming): przed uruchomieniem każda transakcja
określa potrzebne jej zasoby. Nie może później nic więcej żądać. Wada: zgrubne
oszacowanie żądanych zasobów prowadzi do zmniejszenia stopnia współbieżności.
b) Czekasz-umieraj (wait-die): jeżeli transakcja próbuje dostać się do zasobu, który jest
zablokowany, to natychmiast jest zrywana i powtarzana od nowa. Metoda może być
nieskuteczna dla systemów interakcyjnych (użytkownik może się denerwować
koniecznością dwukrotnego wprowadzania tych samych danych) oraz prowadzi do spadku
efektywności (sporo pracy idzie na marne).
K.Subieta. Transakcje, Folia 9
Metody bez zakleszczeń oparte na stemplach
czasowych
Każda transakcja w momencie startu dostaje unikalny stempel czasowy, na tyle
precyzyjny, aby móc po stemplach rozróżniać transakcje.
Żadna zmiana nie jest nanoszona do bazy danych; transakcja działa na swoich
własnych kopiach, aż do potwierdzenia.
Każdy obiekt bazy danych przechowuje 2 stemple czasowe: transakcji, która ostatnio
brała obiekt do czytania i transakcja, która ostatnio brała obiekt do modyfikacji.
W momencie potwierdzenia sprawdza się stemple transakcji oraz wszystkich
pobranych przez nią obiektów. Można dość łatwo wyprowadzić reguły zgodności, np.
Jeżeli obiekt był aktualizowany i stempel na obiekcie do aktualizacji jest taki sam jak
stempel transakcji, to OK, a inaczej zerwij i uruchom od nowa.
Jeżeli obiekt był tylko czytany i stempel na obiekcie do aktualizacji jest starszy niż
stempel transakcji, to OK; inaczej zerwij i uruchom od nowa.
.... (trochę dalszych reguł).
Metoda jest o tyle przyjemna, że zerwanie transakcji oznacza zlikwidowanie tylko
lokalnych kopii obiektów - nie potrzeba nic robić w bazie danych.
K.Subieta. Transakcje, Folia 10
Metody optymistyczne
Zasada podobna jak w przypadku stempli czasowych, ale transakcje nie działają na
swoich własnych kopiach, ale bezpośrednio na bazie danych.
“Optymizm” polega na założeniu, że żadnych konfliktów nie będzie. Ale konflikty są
tym niemniej wykrywane i w przypadku ich wykrycia, transakcje sa zrywane, a baza
danych jest cofana do poprzedniego stanu.
Metody optymistyczne są bardzo nieskuteczne, jeżeli konfliktów jest dużo: praktycznie,
system staje i nie może poruszyć się ani o krok, bo co rusz, to konflikt...
Wykrycie konfliktów przy metodach optymistycznych jest oparte o podobną jak
wcześniej zasadę stempli czasowych.
Niemniej, metody optymistyczne nie są zbyt optymistyczne:
- mimo wielkich nadziei, są one rzadko stosowane
- jak się okazują, wymagają one również pewnej formy zamków i mogą prowadzić do
zakleszczeń.
Były nadzieje, że metody optymistyczne będą szczególnie przydatne w systemach
rozproszonych, gdzie zakładanie zamków jest bardzo kłopotliwe. Nie bardzo wiadomo
jednak, czy znalazły one efektywne zastosowanie. Ludzie są raczej pesymistami...
K.Subieta. Transakcje, Folia 11
Ziarnistość mechanizmu transakcji
granularity
Pytanie: co ma być jednostką na którą zakłada się zamek, albo którą uważa się za
atomowy obiekt na którym będzie trzymać się stemple, kopiować, odtwarzać, itd.
Baza danych?
Relacja (tablica, ekstensja klasy)?
Krotka (obiekt)?
Element krotki (wartość atrybutu, pod-obiekt)?
A może fizyczna strona???
Grube ziarna (baza danych, relacja)
mały stopień współbieżności
Miałkie ziarna (np. element krotki)
duża pracochlonność zakładania zamków,
duże zapotrzebowanie na dodatkową
pamięć na zamki, przeciążenie sieci
Na dodatek, to trzeba zgrać z innymi mechanizmami, np. buforowaniem w RAM.
Testy pokazują, że optymalną granulowość zapewnia fizyczna strona.
Jest to wynik przykry, ponieważ uniemożliwia bardziej “inteligentne” mechanizmy przetwarzania
transakcji, takie, które ‘rozumieją” semantykę tego, co blokują (np. predicate locking).
K.Subieta. Transakcje, Folia 12
Zmienna ziarnistość
variable granularity
Pomysł (Gray, 1977) polega na tym, aby obiekty do blokowania organizować hierarchicznie
i blokować w nich tyle, ile trzeba. Pomysł bardzo dobry dla obiektowych baz danych.
A blokuje
do aktualizacji
cały obiekt
A blokuje
do aktualizacji
kawałek obiektu
A blokuje
do czytania
cały obiekt
K.Subieta. Transakcje, Folia 13
B blokuje
do czytania
kawałek obiektu
B blokuje
do aktualizacji
kawałek obiektu
Problem ze zmienną
ziarnistością polega na
tym, że (chyba) nikt nie
odważył się sprawdzić to
w powszechnej praktyce.
Typy awarii i reakcje na awarie
Zerwanie transakcji: z różnych powodów, wewnętrzych (np. czekaj-umieraj) lub
zewnętrznych. Transakcja może być powtarzana automatycznie lub (jeżeli to niemożliwe)
stracona. Program wywołujący transakcje powinien przewidywać sytuację, że transakcja
może być zerwana, wykryć to i ewentualnie powtórzyć.
Awaria systemu, ze stratą zawartości pamięci operacyjnej
Awaria nośników pamięci, ze stratą zawartości dysku.
Absolutna niezawodność
absolutna złożoność, nieskończony koszt
Czyli, niestety, nawet z transakcjami absolutna niezawodność jest niemożliwa.
Ale żyć się da, jeżeli awarie nie będą częściej niż np. raz na rok, więc nie jest źle...
W końcu zakłada się także ludzką interwencję, a ludzie na ogół jakoś sobie radzą z kłopotami...
Rozsądna niezawodność
mały wpływ na wydajność.
Transakcje rozsądnie podwyższają niezawodność, nie prowadząc do nadmiernych
obciążeń czasu wykonania ani dodatkowego zapotrzebowania na pamięć.
K.Subieta. Transakcje, Folia 14
Odtwarzanie po awarii - środki, terminy
Back up
(bekap?)
Cykliczne przegrywanie zawartości bazy danych lub jej najważniejszych
fragmentów na inny nośnik (najczęściej taśmę magnetyczną). Cykl: co 30
min (banki), na koniec dnia (instytucje), co tydzień (uniwersytety), itp.
Recovery
(odtwarzanie)
Odtwarzanie (pół-automatyczne lub automatyczne) stanu bazy danych po
awarii na podstawie ostatniego backup-u i ew. logu.
Log
(dziennik)
Rollback
(cofanie)
Rejestracja wszystkich operacji zachodzących na bazie danych wraz ze
zmienianymi obiektami, z dokładnościa do transakcji, które to robią
Cofanie operacji w bazie danych na podstawie logu, np. po zerwaniu
transakcji
Checkpoint
(czekpoint?)
Migawkowe zdjęcie stanu przetwarzania (trwalych i nietrwałych obiektów,
stanu sterowania, itd.) stosowane w niektórych systemach celem powrotu
do poprzedniego stanu, o ile programista/użytkownik tego sobie zażyczył.
Stosowane dla wykonania operacji undo.
Replication
(replikacja)
Zdublowanie informacji na fizycznie i geograficznie oddzielonych
nosnikach, celem zwiększenia niezawodności i zmniejszenia kosztów
transmisji.
K.Subieta. Transakcje, Folia 15
Odtwarzanie po zerwaniu
Warunek atomowości transakcji wymaga, aby w przypadku zerwania wszelkie wykonane przez
nią czynności zostały odwrócone: baza danych ma wrócić do stanu sprzed transakcji.
Dwie strategie:
1. Transakcje działają na własnych kopiach, które podmieniają z oryginalnymi obiektami w
fazie commit. Wady: zwiększone zapotrzebowanie na pamięć, większa możliwość awarii w
fazie commit (bardzo niebezpieczne).
2. Transakcje działają bezpośrednio na bazie danych, ale w specjalnym pliku zwanym
dziennikiem (log) zapisują wszelkie operacje aktualizacyjne których dokonały, wraz z
obiektami przed i ew. po aktualizacji. W razie zerwania - baza danych jest odtwarzana
do poprzedniego stanu poprzez czytanie logu “od tyłu”.
relation LOG( trans_id, obiekt_id, operacja, stary_obiekt, nowy_obiekt)
Write ahead log: w dzienniku zapisywane są zmiany przed ich dokonaniem. W razie
awarii wiadomo, co było zrobione, czyli możliwe jest poprawne cofnięcie.
Czasami (SQL) stosuje się tryb oszczędny, w którym zmiany są zaznaczane w dzienniku, ale
nie są naniesione w bazie danych. Prowadzi to do tego, że transakcja “nie widzi” własnych
zmian, co jest sporą uciążliwością przy programowaniu i prowadzi do błędów.
K.Subieta. Transakcje, Folia 16
Podstawowe algorytmy z zamkami
Dynamiczne dwufazowe blokowanie (2PL): transakcje ustanawiają zamki do czytania
(S) które następnie mogą podwyższyć do zamków do aktualizacji (X). Jeżeli zamek jest S,
to odrzucana jest próba założenia zamka X, jeżeli zamek jest X, to odrzucana jest
jakakolwiek próba załozenia innego zamka. System prowadzi dziennik i graf czekania,
umożliwiając odtworzenie po zerwaniu i przeciwdziałając zakleszczeniu.
Czekasz-umieraj (wait-die) dwufazowy (WD): Tak jak dla 2PL, ale transakcja której
odmówiono dostępu ginie. Są odmiany tego algorytmu: z dwóch transakcji w konflikcie
ginie młodsza, ginie starsza, ginie ta, co się mniej narobiła, ginie ta, która jest mniej
ważna, itd.
Dynamiczne dwufazowe blokowanie bez podwyższania zamków: tak jak 2PL, ale nie
ma podwyższania zamków z S do X.
Wstępne żądanie zasobów (opis już był).
K.Subieta. Transakcje, Folia 17
Komendy w SQL do przetwarzania transakcji
Dowolne zdanie select, insert, update, delete, create rozpoczyna transakcję, o ile nie
była ona już przez tę transakcję rozpoczęta.
Transakcja trwa aż do do wydania komendy COMMIT (potwierdzającej), ABORT
lub ROLLBACK (zrywającej, cofającej). Transakcja może objąć dowolną liczbę zdań
select, insert, update, delete, create i innych.
Komenda SAVEPOINT <nazwa> oznacza zapamiętanie stanu pod określoną nazwą.
ABORT TO <nazwa> oznacza odtworzenie stanu.
SQL ma także inny kwiatek określany jako “isolations levels” (poziomy izolacji).
Idea jest słuszna: dla pewnych sytuacji warunek pełnej izolacji okazuje się zbyt mocny.
Np. byłoby prawie niemożliwe zrobienie raportu operacji na koniec dnia, jeżeli system byłby
w ciągłym ruchu, ponieważ zawsze jakieś dane byłyby zablokowane. Operacja by “utykała”
na każdym kroku, szef byłby mocno wkurzony, a biedny programista oberwałby cięgi za nie
swoje grzechy...
Osłabienie izolacji jest więc czasami konieczne, ale powinno to być traktowane wyjątkowo,
ze specjalnym statusem, ze specjalnymi środkami bezpieczeństwa. Rozwiązanie SQL jest
krytykowane jako dające programiście zbyt wiele “brudnych” możliwości.
K.Subieta. Transakcje, Folia 18
Transakcje w ODMG 2.0
Transakcje nie zajmują sie obiektami ulotnymi.
Model transakcji jest tradycyjny, pesymistyczny (oparty na zamkach, locks).
Transakcja jest obiektem o następującym interfejsie:
interface Transaction {
void begin();
void commit();
void abort();
void checkpoint();
boolean active();
}
Wprowadzenie modyfikacji do bazy danych bez
zwalniania zamków
Model rozproszonych transakcji jest taki sam jak model standardu OMG oraz ISO XA.
Model transakcji w ODMG obejmuje także wątki (threads)
Izolacji nie można osłabić.
K.Subieta. Transakcje, Folia 19
Zagnieżdżone transakcje
Czy mają sens?
C.J.Date argumentuje, że nie mają.
Reszta świata (wraz ze mną) uważa, że mają.
Powody: ułatwienie programowania, dostarczenie nowego mechanizmu abstakcji.
Programista może kilka transakcji zamknąć w jedną większą bez zmiany tekstu programu.
Programista może większą transakcję rozbić na mniejsze bez zmiany koncepcji programu.
Dwie filozofie:
1
2
Zagnieżdzona transakcja jest potwierdzana wyłącznie dla swojej macierzystej transakcji,
przez co aktualizacje zrobione przez pod-transakcję stają się widoczne dla innych
pod-transakcji. Zamki pod-transakcji są dziedziczone przez jej mamusię. Ostateczne
potwierdzenie pod-transakcji i zwolnienie zamków następuje po potwierdzeniu transakcji
stojącej najwyżej w hierarchii.
Każda pod-transakcja po potwierdzeniu bezpośrednio wprowadza zmiany do bazy danych.
Zamki nie sa dziedziczone (są zwalniane). Ale każda pod-transakcja posiada bliźniaczą
pod-transakcję kompensującą, która określa co robić, jeżeli mamusia nie zostanie
potwierdzona. Ta filozofia jest także określana jako saga.
K.Subieta. Transakcje, Folia 20
Przykład zagnieżdzonej transakcji
Facet zgłasza się do biura podróży i chce jechać na wczasy na wyspy Hula Gula.
Z punktu widzenia biura podróży jest to jedna transakcja składająca się z wielu podtransakcji,
wykonywanych w większości równolegle:
Załatwienie formalności paszportowo-wizowych
Ubezpieczenie
Rezerwacja i kupienie biletu na pociąg na lotnisko.
Rezerwacja i wykupienie biletu na samolot na Hula Gula
Rezerwacja i zadatkowanie hotelu
Rezerwacja kosza na plaży
Rezerwacja i wykupienie biletu powrotnego na samolot z Hula Gula
Rezerwacja i wykupienie biletu powrotnego na pociąg
Opłata i umowa biura podróży z klientem
Jeżeli każdą z tych pod-transakcji można byłoby po prostu zerwać, wówszas mielibyśmy
zwyczajną zagnieżdżoną transakcję.
Ale w życiu tak nie ma. Załóżmy, że nie udało się zarezerwować kosza na plażę, a facet
mówi: “Nie ma kosza, to nie jadę!” W tej sytuacji powstaje saga: dla potwierdzonych podtransakcji mogą być potrzebne pod-transakcje kompensujące:
Zwrócenie biletu na pociąg (ze stratą)
Zwrócenie biletu na samolot (ze stratą)
Odwołanie rezerwacji hotelu (ze stratą)
....
K.Subieta. Transakcje, Folia 21
2PC w systemach rozproszonych
Two-phase commit
W systemach rozproszonych problemem jest faza potwierdzenia. Trwa długo, odbywa się przez zawodne
łącza. Awaria w tej fazie może mieć straszne skutki, a jest bardzo prawdopodobna.
Program aplikacyjny
Mistrz
niewolnik
niewolnik
2
1
niewolnik
Dwu-fazowe potwierdzenie:
1. Niewolnicy wysyłają komunikaty “gotów “ do mistrza po przygotowaniu do aktualizacji
bd. Dane zmieniające stan lokalnych bd są dołączane do komunikatu.
2. Po zebraniu kompletu złoszeń od niewolników, mistrz dokonuje redystrybucji
nadesłanych danych na poszczególne komunikaty potwierdzenia, wysyłane do
poszczególnych niewolników. Niewolnicy nanoszą fizuczne zmiany.
Jeżeli jakikolwiek niewolnik nie zgłosi gotowości do potwierdzenia, mistrz wysyła
komunikaty o zerwaniu transakcji.
Wada metody: zawieszenia systemu
K.Subieta. Transakcje, Folia 22
Długie transakcje (transakcje projektowe)
Jeżeli transakcje są bardzo długie wówczas klasyczne własności ACID są niewygodne.
Załóżmy, że kilku autorów opracowuje ten sam projekt. Czy dopuszczalna jest
sytuacja, że koledzy nie mają możliwości obejrzenia jakiegoś fragmentu projektu,
ponieważ facet, który go opracowuje wykonał tam kilka zmian, nie dokończył sprawy
i poszedł na dłuższy urlop?
Długie transakcje wymagają osłabienia warunku izolacji lub jakiegoś innego pojęcia
szeregowalności. Pewnym rozwiązaniem są poziomy izolacji w SQL.
Pomimo wielu artykułów, w których mówi się jak ten problem jest ważny, nie spotkałem
ani jednego, który by jasno przestawił jakieś sensowne i nietrywialne rozwiązanie.
Trywialne rozwiązanie jest oczywiste: specjalny tryb czytania obiektu, który omija
nałożone na niego zamki. Tzw. “kuchenne drzwi” (backdoor).
K.Subieta. Transakcje, Folia 23
Podsumowanie
Transakcje są jednym z najprostszych i najbardziej skutecznych środków
zapewnienia bezpiecznego współbieżnego dostępu do wspólnej bazy danych.
Transakcje mogą byc uważane za prosty i w miarę uniwersalny środek
synchronizacji równoległych procesów (bez semaforów, monitorów, kanałów i
innych trudnych pojęć). Synchronizacja polega na uniemożliwieniu jednoczesnej
aktualizacji tych samych zasobów.
Jednocześnie, transakcje maja zdolność przeciwdziałania losowym awariom.
Brak środków przetwarzania transakcji w takich systemach jak LotusNotes, MS
Office, czy też systemach przepływu prac (workflows) lub pracy grupowej jest
ogromnym utrapieniem, które (nie tylko w mojej opinii) w dużym stopniu
dyskwalifikuje te narzędzia.
Transakcje są szczególnie istotne w systemach rozproszonych baz danych lub w
systemach opartych o Internet lub Intranet.
Transakcje są na liście usług poziomych OMG CORBA, są też składnikiem
standardów ODMG, SQL3 i Workflow Management Coalition.
K.Subieta. Transakcje, Folia 24