11

Лекция 6

2.3.2.Прозрачность транзакций

Транзакция является логической единицей работы, выполняемой в базе данных. Она может быть представлена отдельной программой, являться частью алгоритма программы или даже отдельной командой (например, командой INSERT или UPDATE языка SQL и включать произвольное количество операций, выполняемых в базе данных. С точки зрения базы данных, выполнение программы некоторого приложе­ния может расцениваться как серия транзакций, в промежутках между которыми выполняется некоторая обработка данных, осуществляемая вне среды базы данных. Любая транзакция всегда должна переводить базу данных из одного согласованного состояния в другое.

В языке SQL транзакция начинается оператором - BEGIN TRANSACTION и завершается одним из 2-х возможных способов:

1. В случае успешного завершения результаты транзакции фиксируются в базе данных с помощью оператора СОММIТ и база данных переходит в новое согласованное состояние.

2. Если выполнение транзакции не увенчалось успехом, то она отменяется с помощью оператора ROLLBACK .

Рассмотрим примеры для локальной и распределенной базы данных.

Для локальной базы данных:

Транзакция T1 – уменьшает исходную сумму со счёта balx на 100 рублей.

Время	Транзакция Т1	Поле balx
t1	begin_trans	1000
t2	read(balx)	1000
t3	balx=balx-100	1000
t4	write(balx)	900
t5	commit	900

Для многопользовательской базы данных транзакция Т2 – увеличивает исходную сумму счёта balx на 1000 руб.

Время	Транзакция Т1	Транзакция Т2	Поле balx
t1		begin_trans	1000
t2		read(balx)	1000
t3		balx=balx+1000	1000
t4		write(balx)	2000
t5	begin_trans	rollback	1000
t6	read(balx)		1000
t7	balx=balx-100		1000
t8	write(balx)		900
t9	commit		900

Т1 и Т2-это параллельные транзакции.

Если бы транзакция Т1 была включена в момент времени t3, то была бы считана сумма balx = 2000 в момент времени t4 и отмена транзакции Т2 в момент времени t5 не была бы зафиксирована транзакцией Т1. Поэтому Т1 начинается в момент времени t5.

Разработаны методы, которые обеспечивают поддержание базы данных в достоверном и согласованном состоянии. Для этого в любых современных СУБД реализованы три функции:

1. Механизмы поддержания транзакций;

2. Службы управления параллельностью( для многопользовательского режима);

3. Средства восстановления баз данных.

Прозрачность транзакций в среде распределенных СУБД означает, что при вы­полнении любых распределенных транзакций гарантируется сохранение целостности и согласованности распределенной базы данных. Распределенная транзакция осуще­ствляет доступ к данным, сохраняемым более чем в одном местоположении, Каждая из транзакции разделяется на несколько субтранзакций — по одной для каждого к данным которого осуществляется доступ, На удаленных узлах транзак­ции представляются агентами.

Пример распределенной транзакции

Рассмотрим выполнение транзакции Т, выполняющей распечатку имен всего пер­сонала компании, при использовании схемы фрагментации, определенной раннее в виде фрагментов S1, S2, S21, S22 и S23. Транзакция будет включать три субтранзак­ции T_S3, T_S5 и T_S7, представленные агентами 3,5 и 7 соответственно. Ка­ждая из субтранзакций печатает имена работников локального отделения компании. График распределенной транзакции показан в таблице. Обратите внимание на естественную параллельность, свойственную системе, - каждая из субтранзакций выполняется параллельно с остальными.

Время	Транзакция Тs3	Транзакция Тs5	Транзакция Тs7
t1	begin_transaction	begin_transaction	begin_transaction
t2	read(fname,lname)	read(fname,lname)	read(fname,lname)
t3	print(fname,lname)	print(fname,lname)	print(fname,lname)
t4	end_transaction	end_transaction	end_transaction

Неделимость остаётся фундаментальной концепцией понятия транзакции и в слу­чае распределенных транзакций, однако дополнительно РСУБД должна гарантиро­вать неделимость и каждой из ее субтранзакций . Следовательно, РСУБД должна гарантировать не только синхронизацию субтранзакций с другими локальными транзакциями, выполняющимися параллельно с ними , но и обеспечить синхронизацию субтранзакций с глобальными транзакциями, вы- полняющимися одновременно с ними на этом и других узлах системы, Прозрач­ность транзакций в распределенных СУБД дополнительно усложняется за счет нали­чия фрагментации, распределения данных и использования репликации, Мы рас­смотрим два дополнительных аспекта прозрачности транзакций, таких как прозрачность параллельности и прозрачность отказов.