Транзакции и работа в многопользовательском режиме

Журнал транзакций

Реализация в СУБД принципа “все или ничего” по отношению к инструкциям транзакции вызывает закономерный вопрос, каким образом СУБД может отменить изменения, внесенные в базу данных, если во время выполнения транзакции происходит системная ошибка? В различных СУБД для этого используются различные методы. Но все они, как правило, основаны на применении журнала транзакций (см. рисунок 24). Ниже в упрощенной форме объясняется, для чего он служит.

Рисунок 24 Журнал транзакций

Когда пользователь выполняет запрос на изменение базы данных, СУБД автоматически вносит в журнал транзакций одну запись для каждой строки, измененной в процессе выполнения запроса. Эта запись содержит две копии строки. Одна копия представляет собой строку до изменения, а другая – после изменения. Только когда в журнале будет сделана запись, СУБД изменит физическую строку на диске. Затем, если пользователь выполняет инструкцию COMMIT, в журнале отмечается конец транзакции. Если пользователь выполняет инструкцию ROLLBACK, СУБД обращается к журналу и извлекает из него “исходные” копии строк, измененных во время транзакции. Используя эти копии, СУБД возвращает строки в прежнее состояние и таким образом отменяет изменения, внесенные в базу данных в ходе транзакции.

В случае системного сбоя администратор базы данных восстанавливает ее с помощью специальной утилиты восстановления, поставляемой вместе с СУБД. Эта утилита просматривает журнал транзакций и отыскивает транзакции, которые не были завершены к моменту сбоя. Затем утилита отменяет все незавершенные транзакции; таким образом, в базе данных будут отражены только завершенные транзакции.

Если с базой данных одновременно работают двое или более пользователей, обработка транзакций приобретает новое измерение. Теперь СУБД должна не только осуществлять восстановление базы данных после отмены транзакции или системного сбоя, но и гарантировать, что пользователи не будут мешать друг другу, т.е обеспечивать “прозрачность” работы пользователей. В идеальном случае каждый пользователь должен работать с базой данных так, как если бы он имел к ней монопольный доступ, и не должен беспокоиться о действиях других пользователей. Средства обработки транзакций в SQL позволяют реляционным СУБД “изолировать” пользователей друг от друга именно таким образом.

Чтобы понять, как выполняются параллельные транзакции, следует рассмотреть проблемы, которые возникнут, если эти транзакции не обрабатывать положенным образом. Хотя такие проблемы довольно многочисленны, их можно разбить на четыре основные категории, рассматриваемые в четырех последующих параграфах.