HAAGA-HELIA Heti-09 1 (14) ICT05: Tiedonhallinta ja Tietokannnat O.Virkki Transaktionkäsittely

Transkriptio

1 HAAGA-HELIA Heti-09 1 (14) Transaktionkäsittely Transaktion / Tapahtuman hallinta... 2 Taustaa... 3 Tapahtuman käsite... 5 ACID-ominaisuudet... 7 Samanaikaisuuden hallinta... 8 Lukitukset... 9 Toipuminen Loki-tiedosto Tapahtuman suunnittelu... 13

2 HAAGA-HELIA Heti-09 2 (14) Transaktion / Tapahtuman hallinta Transaction management 1. Estetään tietokannan samanaikaisesta käsittelystä aiheutuvat ongelmat 2. Varmistetaan tietokannan tietojen eheys mahdollisista virhetilanteista huolimatta SQL- liittymä Sovellusohjelma SQL- komentoja SQL- käsittelijä (SQL Processor) Tapahtuman käsittelijä (Transaction Manager) Tilan käsittelijä (Storage Manager) DATA & METADATA

3 HAAGA-HELIA Heti-09 3 (14) Taustaa 1. Katoavat päivitykset Lost Update problem Esim. Pankkitilin kartuttaminen samanaikaisesti A Tilino Saldo B Tilino Saldo Tilino Saldo

4 HAAGA-HELIA Heti-09 4 (14) 2. Holtiton luku / Likaiset luvut Dirty Read problem Esim. Pankkitilin kartuttaminen samanaikaisesti A Tilino Saldo B Tilino Saldo rollback Tilino Saldo Tilino Saldo

5 HAAGA-HELIA Heti-09 5 (14) Tapahtuman käsite Joukko tietokannan käsittelytoimenpiteitä, (kyselyjä, lisäyksiä, muutoksia, poistoja) jotka muodostavat loogisen kokonaisuuden BEGIN TRANSACTION... COMMIT Esim... LENTO(lento_id, lahto, kohde, ) LAHTO(lento_id, pvm, paikkoja, vapaana, ) VARAUS(lento_id, pvm, asiakas, ) BEGIN TRANSACTION Update LAHTO Set VAPAANA = VAPAANA 1 Where LENTO_ID = $lento_id and PVM = $pvm; Insert into VARAUS Values($lento_id, $pvm, $asiakas); COMMIT;

6 HAAGA-HELIA Heti-09 6 (14) Tapahtumaan kuuluvat toimenpiteet joko suoritetaan kokonaisuudessaan tai hylätään kokonaisuudessaan COMMIT TRANSACTION ROLLBACK TRANSACTION (vahvistus) (peruutus) aloita tapahtuma ONNISTUNUT vahvistus VAHVISTETTU päätä tapahtuma AKTIIVINEN virhe peruutus PÄÄTTYNYT luku kirjoitus EPÄ- ONNISTUNUT PERUUTETTU

7 HAAGA-HELIA Heti-09 7 (14) ACID-ominaisuudet Atomicy Consistency Isolation Durability Jakamattomuus / Atomisuus Kaikki tai ei mitään Tapahtumaan kuuluvat toimenpiteet joko suoritetaan kokonaisuudessaan tai hylätään kokonaisuudessaan Eheys / Oikeellisuus Tietokanta säilyy tapahtumassa ehyenä Päivityksen yhteydessä tietokanta siirtyy eheästä tilasta uuteen eheään tilaan Erillisyys / Eristyvyys Tapahtuma suoritetaan ikään kuin se olisi ainoa tapahtuma ko. ajanhetkellä. Ts. muut tapahtumat eivät saa vaikuttaa sen suoritukseen Tapahtuman tekemät muutokset tietokantaan näkyvät muille tapahtumille vasta kun muutokset on vahvistettu (ei ns. likaisia tietoja) Pysyvyys Kun tapahtuma on vahvistettu, tietojen on säilyttävä tietokannassa kaikista mahdollisista virhetilanteista huolimatta.

8 HAAGA-HELIA Heti-09 8 (14) Samanaikaisuuden hallinta Concurrency Control Estetään tietokannan samanaikaisesta käsittelystä aiheutuvat ongelmat Vastuu Eheys Erillisyys Tap. A Tap. B Luku Kirjoitus Luku Ei vaaraa Vaara (L) Kirjoitus Vaara (L) Vaara (K) Sarjallistuvuus (Serializable) Samanaikaisten tapahtumien aiheuttama tietokannan muutos on sellainen, että sama tulos saataisiin aikaan suorittamalla tapahtumat peräkkäin jossain järjestyksessä. Ainoa luotettava erillisyystaso (takaa transaktion ACID-ominaisuudet) Vahvistettujen luettavuus (Read Committed) samanaikaiset tapahtumat eivät saa lukea rivejä, joita jokin toinen tapahtuma on parhaillaan muuttamassa Oletusarvo Oraclessa!!!

9 HAAGA-HELIA Heti-09 9 (14) Lukitukset Locking Samanaikaisen käytön rajoitus Tavallisin tapa huolehtia Eheydestä ja Erillisyydestä a) Luku-lukko - jaettu (shared) b) Kirjoitus-lukko eksklusiivinen (exclusive) Nykyisin tyypillisesti rivitasoisia (aiemmin taulutasoisia) Tap. A Luku Kirjoitus Tap. B (-lukko) (-lukko) Luku(-lukko) sallittu odottaa Kirjoitus(-lukko) odottaa odottaa Lukkiumat Deadlock Tilanne, jossa yhtäaikaa suorituksessa olevien ohjelmien lukot estävät ohjelmien etenemisen (ohjelmat odottavat toistensa lukkojen aukeamista) Tiedonhallintajärjestelmä havaitsee ja purkaa lukkiintumat määräajoin (perumalla yhden tai useamman tapahtuman)

10 HAAGA-HELIA Heti (14) Toipuminen Recovery Tietokannan palauttaminen eheään tilaan virhetilanteen jälkeen Vastuu Jakamattomuus Pysyvyys Esimerkkejä virhetilanteista Toiminnon peruutus Lukkiintumien purkaminen Käyttövirhe Ohjelmointivirhe Levyvirhe Järjestelmävirhe Fysikaaliset vaaratilanteet Tahallinen vahingoittaminen

11 HAAGA-HELIA Heti (14) Loki-tiedosto Log Käsittelytoimenpiteet kirjataan lokitiedostoon aloita tapahtuma VAHVISTETTU vahvistus AKTIIVINEN PÄÄTTYNYT peruutus luku kirjoitus PERUUTETTU i Trns ID Opera tion Object Before image After image Prev ptr 1 T1 Start 0 2 T1 Update Tili XX xxxxx yyyyy 1 3 T2 Start 0 4 T2 Insert Asiakas Y zzzzz 3 5 T1 Insert Tapaht z qqqqq 2 6 T2 Commit 4 7 T1 Commit 5

12 HAAGA-HELIA Heti (14) Lokitiedoston perusteella DBMS voi palauttaa tietokannan eheää tilaan virhetilanteen jälkeen a) Peruutus (Undo) b) Uudelleensuoritus (Redo) T1 T2 T3 T4 aika järjestelmävirhe

13 HAAGA-HELIA Heti (14) Tapahtuman suunnittelu Tapahtuman suunnittelu on tietokannan suunnittelijan ja ohjelmoijan vastuulla Sovellusalueen tuntemus tärkeää, jotta rakentuu loogisia toimenpidekokonaisuuksia Jos transaktiota ei aloiteta eksplisiittisesti (BEGIN TRANSACTION) sen alku riippuu tiedonhallintajärjestelmän käytännöstä: Oraclessa tapahtuma alkaa jokaisesta 1. sisäänkirjoittautumisesta, 2. edellisestä Commit/Rollback -toiminnosta 3. tietokannan rakenteen muutostoiminnosta (DDL) Oracle ei tue BEGIN TRANSACTION -komentoa Tietokantaan määritellyt eheyssäännöt vastaavat tietojen eheyden säilymisestä tapahtumissa

14 HAAGA-HELIA Heti (14) Suosituksia Pidä päivitystapahtumat (insert, update, delete) pieninä, ts. vahvista (commit) tai peru (rollback) usein Lukutapahtumat voivat olla pitkiä