Лекция 4. Транзакции. Механизм транзакций

Мы упоминали, что транзакции - это пакет запросов, который последовательно производит изменения БД и либо принимается, если все изменения записи подтверждены, либо отвергается, если хоть один запрос завершился неуспешно. Запросы могут состоять из операторов SELECT / INSERT / UPDATE / DELETE, причем в контексте одной транзакции может быть как один такой запрос, так и множество запросов. Однако понятие " транзакция " гораздо глубже этого короткого определения.

Транзакции запускаются на стороне сервера, причем стартуют они только по приказу клиентского приложения. Завершают работу они также по приказу клиентского приложения, причем при успешном завершении транзакция подтверждается, а при неудаче - отвергается. В триггерах или процедурах вызвать старт транзакции невозможно.

Транзакция, по сути, это механизм, который позволяет совершать различные действия над базой данных, как единый логический блок, и который переводит базу данных из одного целостного состояния в другое. Или не переводит, если транзакция была отвергнута.

Поясним эту суть на классическом примере перевода денег в банке с одного счета на другой.

Допустим, наша БД работает без транзакций, и нам нужно произвести упомянутый перевод. Тут мы можем поступить двумя разными способами:

1. Вначале снимаем деньги с одного счета, затем добавляем их к другому счету.

2. Вначале добавляем деньги к другому счету, затем снимаем их с первого счета.

Теперь предположим, что в середине этой операции произошел какой-то сбой: отключился сервер БД, например. В первом случае деньги будут потеряны - они ушли с одного счета, но не дошли до другого. Во втором случае деньги "размножатся" - появятся на втором счету, но при этом останутся и на первом. И в том, и в другом случае произойдет нарушение целостности БД - данные станут недостоверны.

Однако все SQL -серверы баз данных работают с применением транзакций. Еще говорят, что все изменения базы данных происходят в контексте одной или нескольких транзакций. InterBase не исключение, более того, InterBase предоставляет гораздо более гибкие инструменты для управления транзакциями, чем многие другие SQL -серверы. Если произошел какой то сбой при переводе денег, то транзакция не получила подтверждения, а база данных осталась в прежнем состоянии - целостность и достоверность БД не нарушились.

Более 20 лет назад исследователи Тео Хендер и Андреас Рютер опубликовали обзор, в котором описывали принципы поддержания целостности БД в много-клиентской среде. Эти принципы принято называть ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability - Атомарность, Согласованность, Изоляция и Устойчивость). Все транзакции действуют по этим принципам.

Атомарность (Atomicity)

Атомарность подразумевает, что транзакция является единицей работы с базой данных. Внутри транзакции может происходить множество модификаций БД, однако транзакция действует по принципу "все или ничего". Когда транзакция подтверждается (Commit), то подтверждаются все изменения данных, сделанные в ее контексте. Когда она отвергается (откатывается, Rollback), то отвергаются и все изменения. В случае возникновения сбоя, система, восстанавливаясь, ликвидирует последствия транзакций, не успевших завершиться.

Согласованность (Consistency)

Под согласованностью понимается, что целостность базы данных не нарушится, несмотря на то, была ли подтверждена транзакция, или отвергнута. В результате выполнения транзакции база данных переходит из одного целостного и согласованного состояния в другое. В случае если транзакция отвергнута, изменений БД не происходит.

На стороне сервера за согласованность отвечают ограничения CHECK, ограничения ссылочной целостности и триггеры. Программист, тем не менее, должен тщательно спроектировать механизмы бизнес-логики.

Изолированность (Isolation)

В базе данных может выполняться множество транзакций одновременно. Бывает, что две, и более транзакции пытаются изменить одну и ту же запись. Чтобы гарантировать целостность данных, транзакции выполняются изолированно друг от друга. Можно сказать, что каждая транзакция работает со своей копией (версией) данных. Существует несколько степеней изолированности транзакций, о чем далее мы поговорим подробней.

Устойчивость (Durability)

Если транзакция завершается успешно, изменения, сделанные в ее контексте, должны быть устойчивыми и сохранятся, независимо от ошибок в других транзакциях, ошибок оборудования или аварийного завершения работы сервера. Другими словами, результаты работы успешно завершенной транзакции физически сохраняются в базе данных.

Дата добавления: 2014-01-07