7.3.3. Чтение несогласованных данных

Рассмотрим ситуацию, которая приводит к получению несогласо­ванных данных при выполнении операций над БД (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Проблема чтения несогласованных данных

По-прежнему Диспетчер 1 выполняет операцию по заполнению строки учебного плана, а Диспетчер 2 при выполнении своей опера­ции должен сделать выбор между двумя преподавателями в соответ­ствии с их текущей нагрузкой.

Начинам работу практически одновременно с Диспетчером 1, Диспетчер 2 получает следующие сведения: нагрузка первого пре­подавателя (ID_Преподаватель = 5) составляет 350 часов, а нагрузка второго преподана геля (ID Преподаватель = 7) составляет 370 ча­сов. Далее Диспетчер 2 принимает решение в пользу первого пре­подавателя, но повторный запрос нагрузки возвращает значение 400, так как Диспетчер 1 уже сохранил новые данные в таблице « Кадровый_состав».

В большинстве систем обеспечение изолированности пользова­телей в подобных ситуациях является максимальным требованием к синхронизации транзакций.

7.3.4. Строки-призраки

К более тонким проблемам изолированности транзакций относится так называемая проблема строк-призраков, вызывающая ситуации, которые также противоречат изолированности пользователей. Рас­смотрим следующий сценарий.

Диспетчер 1 инициирует Транзакцию 1, которая выполняет опе­ратор выборки строк таблицы в соответствии с некоторым условием (например, формирование списка студентов, сдавших дисциплину с ID_Дисциплина — N, по таблице «Сводная_ведомость»). До заверше­ния Транзакции 1 Транзакция 2, вызванная Диспетчером 2, встав­ляет в таблицу «Сводная ведомость» новую строку, удовлетворяю­щую условию отбора Транзакции 1 (данные о результате сдачи дис­циплины N еще одним студентом), и успешно завершается. Транзакция 1 повторно выполняет оператор выборки, и в результате появляется строка, которая отсутствовала при первом выполнении оператора. Конечно, такая ситуация противоречит идее изолирован­ности транзакций.

7.4. Сериализация транзакций

Чтобы добиться изолированности транзакций, СУБД должна ис­пользовать специальные методы регулирования совместного выпол­нения транзакций.

Метод сериализации транзакций — это механизм их выполнения по такому плану, когда результат совместного выполнения транзак­ций эквивалентен результату некоторого последовательного выпол­нения этих же транзакций. Обеспечение такого механизма является основной функцией управления транзакциями. Система, в которой поддерживается метод сериализации транзакций, реально обеспечи­вает изолированность пользователей при работе с БД.

Основная реализационная проблема метода состоит в обеспече­нии такого выполнения транзакций, при котором не слишком огра­ничивалась бы их параллельность. Простейшим решением является действительно их последовательное выполнение, но существуют си­туации, когда можно выполнять операторы разных транзакций в любом порядке, и это не приведет к проблемным ситуациям. При­мерами могут служить транзакции, выполняющие только операции чтения, или транзакции, работающие с разными объектами базы данных.

На самом деле между транзакциями могут существовать следую­щие виды конфликтов:

• Транзакция 2 пытается изменять объект, измененный незакончившейся Транзакцией 1 (W-W — конфликт);

• Транзакция 2 пытается изменять объект, прочитанный незакончившейся Транзакцией 1 (R-W — конфликт);

• Транзакция 2 пытается читать объект, измененный незакончившейся Транзакцией 1 (W-R — конфликт).

Практические методы сериализации транзакций основываются на учете этих конфликтов.