24. Обработка транзакций.

Обработкой транзакции,в информационных технологиях , называется обработка информации, разделенная на отдельные неделимые операции, называемые транзакциями. Каждая транзакция должна быть успешной или неудачной как единое целое; она не может оставаться в промежуточном состоянии.

Обработка транзакций направлена на поддержание компьютерной системы в известном, согласованном состоянии, путем обеспечения того, чтобы любые операции, осуществляющиеся в системе, являются взаимозависимыми и либо все успешно завершены, либо полностью и успешно отменены.

Обработка транзакций позволяет нескольким отдельным операциям автоматически быть связанными друг с другом, как единая неделимая транзакция. Системы обработки транзакций гарантирует, что либо все операции в транзакции завершены без ошибок, либо ни одна из них. Если некоторые из операций завершены, но с ошибками, а другие без, системы обработки транзакций дает команду на «откат» всех операций транзакции (в том числе удачных), что означает стирание всех следов операции и восстановление системы до согласованного известного состояния, которое было до начала процесса транзакции. Если все операции транзакции завершены успешно, то транзакция фиксируется в системе, и все изменения в базе данных становятся «постоянными» транзакции не могут быть отменены, если они уже были сделаны.

Обработка транзакций защищает от аппаратных и программных ошибок, которые могут оставить транзакцию, завершенной частично, с системой, оставленной в неизвестном, противоречивом состоянии. Если в компьютерной системе происходит сбой в середине транзакция, обработка транзакций гарантирует, что все операции в любых незафиксированных (то есть, не полностью обработанных) транзакциях будут отменены.

Откат

Системы обработки транзакций обеспечивают целостность базы данных при помощи записи промежуточного состояния базы данных перед её изменением, а затем, используя эти записи, восстанавливают базу данных до известного состояния, если транзакция не может быть совершена. Например, копии информации в базе данных до ее изменения транзакцией, делаются системой перед транзакцией, которая может сделать любые изменения (иногда это называют before image). Если какая-либо часть транзакции не удается до ее совершения, эти копии используются для восстановления базы данных в состояние, в котором она находилась до начала транзакции (Rollback).

Прогон

Кроме того, можно вести отдельный журнал всех изменений базы данных (иногда это называется after images); это не требует отката неудачных операций, но это полезно для обновления базы данных в случае отказа базы данных, поэтому некоторые системы обработки транзакций обеспечивают эту функцию. Если база данных отказывает совсем, она должна быть восстановлена из последней резервной. Резервные не будут отражать операции, совершенные после ее создания. Однако, как только будет восстановлена база данных, журнал after images может быть применен к базе данных (rollforward), чтобы привести ее в актуальное состояние. Любые транзакции, которые находятся в процессе на момент сбоя, могут быть свернуты. Результат представляет собой базу данных в известное согласованное состояние, которое включает результаты всех транзакций, совершенных до момента отказа.

Взаимная блокировка

В некоторых случаях, две транзакции могут в ходе их обработки пытаться получить доступ к одной и той же части базы данных в одно и то же время, таким образом, что это будет препятствовать их совершению. Например, транзакция А может получить доступ к части Х базы данных, и транзакция В может получить доступ к Y части базы данных. Если в этот момент транзакция А пытается получить доступ к части Y базы данных, в то время как транзакция B пытается получить доступ к части X, возникает ситуация взаимоблокировки, и ни одна транзакция не может быть произведена. Системы обработки транзакций предназначены для обнаружения таких ситуаций. Обычно обе транзакции отменяются и производится откат, а затем они автоматически запускаются в другом порядке, так что взаимоблокировка не повторится. Или иногда, только одна из транзакций, попавших в тупик, отменяется, производится откат, и автоматически повторяется после небольшой задержки.

Взаимоблокировки могут происходить между тремя или более транзакциями. Чем больше транзакции связаны, тем труднее их обнаружить. Системы обработки транзакций даже установили практическое ограничение на тупиковые ситуации, которые они могут обнаружить.