Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 1 Worzyk FH Anhalt Transaktionen und Parallelverarbeitung Eigenschaften von Transaktionen Konsistenz Isolation.

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1 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 1 Worzyk FH Anhalt Transaktionen und Parallelverarbeitung Eigenschaften von Transaktionen Konsistenz Isolation Parallelverarbeitung Sperrkonzepte Deadlock Beispiele

2 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 2 Worzyk FH Anhalt Eigenschaften von Transaktionen Konsistenz Dauerhaftigkeit Atomizität Isolation

3 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 3 Worzyk FH Anhalt Konsistenz Jede Transaktion erhält die Konsistenz der Datenbasis aufrecht. Sämtliche Zustandsbedingungen gelten vor und nach Beendigung der Transaktion. Transaktionen stellen die Klammer dar, um Folgen von Datenbankoperationen zu konsistenzerhaltenden Zustandsübergängen zusammenzufassen.

4 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 4 Worzyk FH Anhalt Dauerhaftigkeit Korrekt beendete Transaktionen wirken sich dauerhaft auf die Daten aus. Ihre Wirkung kann nicht durch Systemfehler nachträglich zerstört werden.

5 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 5 Worzyk FH Anhalt Unteilbarkeit Eine Transaktion ist eine unteilbare Operation. Sie wird entweder vollständig durch geführt oder bleibt ohne Wirkung.

6 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 6 Worzyk FH Anhalt Isolation Parallel ablaufende Transaktionen sind voneinander isoliert, so daß jede Transaktion unabhängig von den anderen zurückgesetzt werden kann.

7 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 7 Worzyk FH Anhalt Konsistenz im DBMS alle Gesetzmäßigkeiten, die dem DBMS bekannt gemacht sind, werden auf dem jeweils aktuellen Datenbestand eingehalten Eine Datenbank ist vollständig konsistent, wenn sie ein isomorphes Abbild der Umwelt ist.

8 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 8 Worzyk FH Anhalt Lang andauernde Transaktionen Normale Transaktionen in einem DBMS dauern einige Sekunden Transaktionen in Entwurfsdatenbanken können mehrere Tage dauern –CAD –CASE Tools Im Workflow Management wird Rollback häufig durch inverse Transaktionen ersetzt.

9 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 9 Worzyk FH Anhalt Teilaufgaben zur Konsistenzsicherung Konsistenzbeschreibung Konsistenzüberwachung Konsistenzerhaltung Konsistenzerzeugung

10 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 10 Worzyk FH Anhalt Anfang und Ende einer Transaktion Eine Transaktion beginnt mit der ersten ausführbaren SQL-Anweisung Eine Transaktion endet mit –COMMT oder ROLLBACK –einer DDL-Anweisung z.B.: CREATE TABLE DROP TABLE –Der Benutzer meldet sich ab –Der Prozess bricht ab

11 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 11 Worzyk FH Anhalt Beispiel commit; insert into ta_kunde values(88,'Anna'); update ta_angebot set kunden#=88 where kunden#=13; update ta_auftrag set kunden#=88 where kunden#=13; delete from ta_kunde where kunden#=13; commit;

12 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 12 Worzyk FH Anhalt Savepoints Savepoints können gesetzt werden, um Teilergebnisse einer Transaktion zu kennzeichnen. Es kann dann ein Rollback bis zu einem Savepoint vorgenommen werden.

13 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 13 Worzyk FH Anhalt Unteilbarkeit Dauerhaftigkeit Umbuchung eines Betrages von einem Konto auf ein anderes. UPDATE ta_konto SET Kontostand = Kontostand - Betrag WHERE Konto# = VonKonto UPDTE ta_konto SET Kontostand = Kontostand + Betrag WHERE Konto# = NachKonto

14 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 14 Worzyk FH Anhalt Ablauf - Ändern Die alten Daten (vor der Veränderung) werden gespeichert. Die Transaktion bekommt eine System Change Number SCN zugeordnet. Die Veränderungsbefehle werden protokolliert. Die Veränderungen werden durchgeführt in die Datenbank übernommen.

15 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 15 Worzyk FH Anhalt Ablauf - Commit Die interne Transaktionstabelle zeichnet auf, daß die Transaktion festgeschrieben ist und zeichnet die SCN auf. Dier Änderungsvorschrift wird archiviert Die Sperren auf Zeilen und Tabellen werden freigegben. Die Transaktion wird als beendet gekennzeichnet.

16 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 16 Worzyk FH Anhalt Ablauf - Rollback Alle Änderungen, die von der SQL- Anweisung vorgenommen wurden, werden mit Hilfe gespeicherten Daten rückgängig gemacht. Die Sperren auf Zeilen und Tabellen werden frei gegben. Die Transaktion wird als beendet gekennzeichnet.

17 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 17 Worzyk FH Anhalt Isolation gegenseitige Beeinflusung Lost Update (verlorengegeangene Aktualisierung) Dirty Read (Lesen von nicht festgeschriebenen Daten) Non Repeatable Read (Nichtwiederholbares Lesen) Phantoms (Inkonsistentes Lesen) DDL-Operationen

18 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 18 Worzyk FH Anhalt Lost Update

19 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 19 Worzyk FH Anhalt Dirty Read

20 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 20 Worzyk FH Anhalt Non Repeatable Read

21 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 21 Worzyk FH Anhalt Phantoms

22 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 22 Worzyk FH Anhalt DDL - Operationen

23 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 23 Worzyk FH Anhalt Konsistenzerhaltung von ORACLE automatisch Lesekonsistenz auf Anweisungsebene (Phantoms) ORACLE beobachtet die SCN (System Change Number) und zur Zeit der Ausführung der Abfrage werden nur die Daten, die mit der gleichen SCN gekennzeichnet sind, berücksichtigt

24 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 24 Worzyk FH Anhalt SCN

25 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 25 Worzyk FH Anhalt Sperrkonzepte von ORACLE Automatische Sperren –Tabellensperre mit Zeilensperre im Exclusiv-Modus –Tabellensperre mit Zeilensperre im Share- Modus Programmierbare Sperren –Tabellensperre im Share-Modus –Tabellensperre im Exclusiv-Modus

26 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 26 Worzyk FH Anhalt Tabellensperren * Wenn die Spalten nicht betroffen sind

27 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 27 Worzyk FH Anhalt Deadlock (Systemverklemmung) Ein Deadlock tritt auf, wenn mehrere Transaktionen gegenseitig auf die Freigabe von Ressourcen warten, sie die Ressourcen aber nicht freigeben können, da sie diese für den Abschluß ihrer Arbeit benötigen.

28 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 28 Worzyk FH Anhalt Deadlock Beispiel

29 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 29 Worzyk FH Anhalt Reduzieren von (Dead)lock- Situationen Transaktionen so kurz wie möglich. Keine Bildschirmaktionen innerhalb einer Transaktion. Bei Mehrtabellen-Update (z.B.: Master- Detail-Tabellen) muß eine für alle Anwendungen und alle Programmierer verbindliche Reihenfolge der Zugriffe und der Sperrungen festgelegt werden.

30 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 30 Worzyk FH Anhalt Zusammenfassung 1 Eine Transaktion T überführt die Datenbank von einem konsisten Zustand K1 in einen konsisten Zustand K2. Ist das nicht möglich, wird der Zustand K1 wieder hergestellt (Rollback).

31 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 31 Worzyk FH Anhalt Zusammenfassung 2 Eigenschaften von Transaktionen –Konsistenz –Dauerhaftigkeit –Atomizität –Isolation Gegenseitige Beeinflussung –Lost Update –Dirty Read –Non Repeatable Read –Phantoms

32 Datenbanksysteme für FÜ SS 2000 Seite 9 - 32 Worzyk FH Anhalt Zusammenfassung 3 Deadlocks können reduziert werden durch –Kurze Transaktionen –Keine Bildschirmeingabe innerhalb –Mehrtabellen Update immer in der gleichen Reihenfolge Das Ende einer Transaktion wird vom Programmierer bestimmt