### Modely a vlastnosti transakcí ### {{multiple image |align = tright |direction = horizontal | image1 = Transakce.png | width1 = 416 | caption1 = **Transakce** notace podle Graye | image2 = Flat.png | width2 = 400 | caption2 = **Flat model**(př.3 stavy): transakce T je aktivní (a bude ABORTovat), T je ABORTovaná, T je COMMITovaná }} Transakce je posloupnost akci (r, w, vypocet,..) nad persistentními daty se kterou se zachazi jako s celkem. Zacatek transakce se oznacuje obvykle BEGIN, konec COMMIT/ABORT,ROLLBACK. V pripade neuspesneho zakonceni transakce se system vrati do stavu pred zapocetim te transakce. Databázové transakce musí splňovat tzv. vlastnosti ACID (*viz \[\[wen* :: ACID]]*):* :**A**tomicity - Transakce proběhne celá, nebo vůbec. :**C**onsistency - Při provádění transakcí se DB převádí z jednoho konzistentního stavu do jiného. :**I**solation - Transakce o sobe navzájem nevědí, jako by běžela jen jedna. :**D**urability - Změny commitnuté transakce jsou trvalé. #### Flat Model (FM) #### Omezení transakčního modelu flat transactions, která mohou bránit jeho praktickému využití v některých transakčních systémech: *Mají příliš velký rozsah. Abortu po stotisící operaci se nedá nijak zabránit. To se dá přičíst tomu, že nemají žádnou vnitřní strukturu. *Žádný dílčí neúspěch není tolerován. Pokud je špatně jediné číslo konta u deseti tisíc zaměstnanců nějakého podniku, pak transakce odeslání mezd všem zaměstnancům kvůli této chybě abortuje. *Flat transakce nemohou spolupracovat s jinými transakcemi. Nemohou s nimi sdílet data (pro sdílení dat neexistují žádná primitiva nebo pravidla), nemohou být vzájemně propojeny přes signifikantní události. *Neřeší přirozený problém vnoření do sebe. Běžné programovací jazyky umožňují vnořovat volání procedur, take se může stát, že zavoláme v transakci proceduru, která zahájí novou vnořenou transakci. {{multiple image |align = tright |direction = horizontal | image1 = Sp.png | width1 = 357 | caption1 = **SavePointy** | image2 = CT.png | width2 = 420 | caption2 = **Zřetězené transakce** }} #### Savepointy (SP) #### *podporuje MS SQL Server 2008 a Oracle také commitovány. *rollbacky se neprovadi az na zacatek, ale k jiz ulozenym savepointum (první SP většinou po startu transakce). *dopředný rollback **rollback k rollbacknutým stavům **rollbacky se pak stávají součástí historie *neřeší tvrdé výpadky systemu ⇒ po opetovnem nabehnuti systemu se musi transakce provest znovu, ne od posledniho savepointu, persistetní savepointy zase nemusí odpovídat stavu kódu transakce {{collapse|Dopředný rollback detailně| Dopředný rollback u SP si představuju jako akci zpět a dopředu u prohlížečů. Akce zpět způsobí klasický rollback k danému SP (tj. v prohlížeči se vrátit o X stránek zpět). Akce dopředu způsobí, že se zruší rollback a vrátíš se k původně smazanému SP (tj. v prohlížeči jít o X stránek dopředu). V praxi si myslím, že to funguje následovně (předpoklad: těsně před zavolání rollbacku se vytvoří SP): SP1 ... SP2 ... SP3 ... SP4 ... SP5 + Rollback(SP2) ... SP6 ... Rollback(SP5) Vyzvětlivky: - Rollback(SP2) způsobí vytvoření SP5 a zrušení efektu akcí mezi SP2 a SP5; - Rollback(SP5) funguje jako dopředný rollback - tj. smaže se efekt akcí mezi SP2 a SP6 a znovu se projeví efekt akcí mezi SP2 a SP5. Ale tadyto jsem nikde nevyčetl, je to spíš moje představa o tom, jak by to mohlo fungovat.}} #### Zřetězené transakce (Chained Transactions - CT) #### *Programátor se po části výpočtu vzdá možnosti rollbacku nad touto částí, tj. komituje *Nechce ale ztratit kontext, kurzory, atp. *Tj. je potřeba zavést atomickou operaci *Chain work* = Commit + Begin [Soubor:nt.png](Soubor:nt.png) #### Hnízděné transakce (Nested Transactions - NT) #### výpočet jako hierarchie transakcí, zobecnění SP Pravidla pro podtransakce: *COMMIT pravidlo - po potvrzení podtransakce jsou výsledky dostupné jen v rodičovské transakci, podtran. skutečně potvrdí až s potvrzením kořenové transakce *ROLLBACK pravidlo - pokud je podtransakce zrušena, bere sebou všechny své potomky (i když už lokálně potvrdili), když je zrušena kořenová transakce *pravidlo viditelnosti změn - zmeny v podtransakci jsou po lokálním COMMITu vidět jen v rodiči, objekty držené rodičem jsou přístupné potomkům, potomci jsou izolovaní v případě souběžného spuštění *rodič rozhoduje o řešení zrušení potomka (restartovat, zvolit alternativní výpočet, abortovat) ACID vlastnosti podtransakci jsou splnene jen částečně: A - podtr. jsou A jen z rodiče, C - podtr. jsou C vzhledem lok.fci., I - silná, D - neplatí kvuli commit pravidlu #### Distribuované Transakce - DT (🎓) #### | příklad DT - převod peněz| |----| | | * * * * ##### Zamykaní v DT - centralizované/decentralizované ##### |2PC| |----| | |![wedding.png](wedding.png?do=get){: alt="wedding.png"}| ##### Dvoufázový Commit 2PC (two-phase commit) ##### 1. 1. * ### Izolace transakcí, alokace prostředků. Uzamykací protokoly, časová razítka. (🎓🎓) ### * * #### Rozvrhy (VSR ⊃ CSR a RC ⊃ ACA ⊃ ST) #### #### Izolace transakcí #### | Stupeň izolace / fenomén| **Řešení pomocí zámků**|**DIRTY READ (WR)**|**NON-REPEATABLE READ (RW)**|**PHANTOM **| |----|----|----|----|----| | **READ UNCOMMITTED** zabranuje přepsání nepotvrzených dat| nejsou nutné žádné zámky na čtení, S2PL na zápis|může nastat|může nastat|může nastat | |**READ COMMITTED** zabraňuje navíc čtení nepotvrzených dat| zámky na čtení (**shared**), S2PL na zápis|nemůže nastat|může nastat|může nastat | |**REPEATABLE READ** nestane se že 2 stejna cteni vrati ruzne hodnoty| S2PL|nemůže nastat|nemůže nastat|může nastat | | **SERIALIZABLE** zabraňuje navíc fantomům| S2PL + prevence fantoma (**predikátové/intervalové/granulované zámky**)|nemůže nastat|nemůže nastat|nemůže nastat | * * * #### Zámky #### * * * * * * #### Uzamykací protokoly #### |popis|konfliktová uspořadatelnost (CSR)|zotavitelnost rozvrhu (RC)|proti kask. abortům (ACA)|zabraňuje deadlocku| |----|----|----|----|----| |2PL|nejdrive T jenom zamyká, pak jenom odemyká|ANO|NE|NE|NE| |S2PL|uvolňuje zámky až po konci T (COMMIT / ABORT)|ANO|ANO|ANO|NE| |K2PL (SSPL)|uzamykání pouze na začátku T, odem. na konci|ANO|ANO|ANO|ANO| :: :: :: * * ##### Deadlock (uváznutí) ##### #### Časová razítka - Time Ordering (TO) #### * * :: * :: * * #### Pomocí precedenčního grafu (PG) #### #### Certifikace (optimistické řešení) #### * #### Multiversion data #### * :: ### Zotavení z chyb, žurnály (🎓🎓) ### * * #### ARIES (Algorithms for Recovery and Isolation Exploiting Semantics) #### ::