17. Понятие транзакции. Управление параллельностью.

Транзакция - действие или серия действий, выполняемых одним пользователем или прикладной программой, которые осуществляют доступ или изменение содержимого базы данных.

Простейшей транзакцией, выполняемой в подобной базе данных, может быть модификация зарплаты определенного работника, указанного его личным номером х.

Любая транзакция всегда должна переводить базу данных из одного согласованного состояния в другое, хотя допускается, что согласованность состояния базы будет нарушаться в ходе выполнения транзакции. Любая транзакция завершается одним из двух возможных способов. В случае успешного завершения результаты транзакции фиксируются (commit) в базе данных, и последняя переходит в новое согласованное состояние. Если выполнение транзакции не увенчалось успехом, она отменяется. В этом случае в базе данных должно быть восстановлено то согласованное состояние, в котором она находилась до начала данной транзакции. Этот процесс называется откатом (roll back) транзакции.

Существуют некоторые свойства, которыми должна обладать любая из транзакций. Ниже представлены четыре основных свойства (ACID — аббревиатура, составленная из первых букв их английских названий).

• Атомарность. Это свойство типа "все или ничего". Любая транзакция представляет собой неделимую единицу работы, которая может быть либо выполнена вся целиком, либо не выполнена вовсе.

• Согласованность. Каждая транзакция должна переводить базу данных из одного согласованного состояния в другое согласованное состояние.

• Изолированность. Все транзакции выполняются независимо одна от другой. Другими словами, промежуточные результаты незавершенной транзакции не должны быть доступны другим транзакциям.

• Продолжительность. Результаты успешно завершенной (зафиксированной) транзакции должны сохраняться в базе данных постоянно и не должны быть утеряны в результате последующих сбоев.

Управление параллельностью. Процесс организации одновременного выполнения в базе данных различных операций, гарантирующий исключение их взаимного влияния друг на друга.

Важнейшей целью создания баз данных является организация параллельного доступа многих пользователей к общим данным, используемым ими совместно. Обеспечить параллельный доступ относительно несложно, если все пользователи будут только читать данные, помещенные в базу. В этом случае работа каждого из них не оказывает никакого влияния на работу остальных пользователей. Однако, если два или больше пользователей одновременно обращаются к базе данных и хотя бы один из них имеет целью обновить хранимую в базе информацию, возможно взаимное влияние процессов друг на друга, способное привести к несогласованности данных.

Однако, несмотря на то, что каждая из транзакций может сама по себе выполняться вполне корректно, подобное чередование операций способно приводить к неверным результатам, из-за чего целостность и согласованность базы данных будет нарушена. Мы рассмотрим три примера потенциальных проблем, которые могут иметь место при параллельном выполнении транзакций:

• проблему потерянного обновления,

• проблему зависимости от нефиксированных результатов,

• проблему несогласованной обработки.