Транзакции сервера IB и их поддержка в IB Express

Режимы транзакций сервера IB

IB поддерживает следующие уровни изоляции транзакций:

• READ COMMITTED RECORD_VERSION
• READ COMMITTED NO RECORD_VERSION
• SNAPSHOT
• SNAPSHOT TABLE STABILITY.

Уровень изоляции SNAPSHOT

Соответствует уровню SERIALIZABLE ANSI/ISO. Транзакция в момент старта получает "снимок" БД, который является неизменным до конца транзакции. Чтение данных, измененных конкурирующей транзакцией, разрешено, однако внесенные ей изменения не доступны. Попытка изменения данных, обновляемых другой транзакцией, приводит к конфликту (Deadlock, SQLCODE = -913). После завершения конкурирующих транзакций обновленные ими данные все равно изменять нельзя, поскольку полученный "снимок" уже не отражает текущего состояния БД (Deadlock. Update conflicts with concurrent update. SQLCODE = -913).

Уровень SNAPSHOT обеспечивает наивысший уровень изоляции, однако может препятствовать внесению изменений в БД при большом числе конкурирующих транзакций. Необходимо применять для обеспечения идентичности результатов одинаковых запросов к БД в рамках одной транзакции.

Установлен в IB по умолчанию.

Уровень изоляции READ COMMITTED RECORD_VERSION

Примерно соответствует уровню READ COMMITTED ANSI/ISO. Транзакции доступны изменения, произведенные другими завершенными транзакциями. Попытка изменения данных, изменяемых другой незавершенной транзакцией, приводит к конфликту (Deadlock, SQLCODE = -913). В отличие от уровня READ COMMITTED ANSI/ISO разрешается, не завершая транзакции, обновлять данные, измененные и подтвержденные другой транзакцией.

В этом режиме возможно появление фантомных строк и несогласованных данных. Можно применять для запросов к БД, выполняющихся один раз в течение транзакции и не накапливающих суммирующих результатов.

Уровень изоляции READ COMMITTED NO RECORD_VERSION

Аналогичен режиму READ COMMITTED RECORD_VERSION, однако попытка даже простого чтения данных, изменяемых другой транзакцией, приводит к конфликту (Deadlock, SQLCODE = -913). После завершения конкурирующих транзакций можно читать и обновлять измененные ими данные.

Таким образом, режим NO RECORD_VERSION непригоден для осуществления массовых выборок: записи считываются только до тех пор, пока не обнаружится конфликт.

Уровень изоляции SNAPSHOT TABLE STABILITY

Фактически, блокировка всей таблицы на запись. Другие транзакции могут только читать.

Соответствие режимов изоляции IB и ANSI

IB	IB API	ANSI/ISO
READ COMMITTED RECORD_VERSION	isc_tpb_read_committed, isc_tpb_rec_version	READ COMMITTED
READ COMMITTED NO RECORD_VERSION	isc_tpb_read_committed, isc_tpb_no_rec_version	READ COMMITTED
SNAPSHOT	isc_tpb_concurrency	SERIALIZABLE
SNAPSHOT TABLE STABILITY	isc_tpb_consistency

Режимы доступа

Все уровни изоляции имеют дополнительные опции доступа: только на чтение (READ ONLY), или на чтение и запись (READ WRITE). Транзакция только на чтение должна обходиться "дешевле", потому что серверу не требуется отслеживать возможные изменения в БД для обнаружения конфликтов с другими транзакциями.

По умолчанию установлен режим READ WRITE

Взаимодействие транзакций разного уровня

		isc_tpb_concurrency, isc_tpb_read_committed		isc_tpb_consistency
		isc_tpb_write	isc_tpb_read	isc_tpb_write	isc_tpb_read
isc_tpb_concurrency, isc_tpb_read_committed	isc_tpb_write	возможен конфликт	-	конфликт	конфликт
	isc_tpb_read	-	-	-	-
isc_tpb_consistency	isc_tpb_write	конфликт	-	конфликт	конфликт
	isc_tpb_read	конфликт	-	конфликт	-

Режимы ожидания WAIT и NO WAIT

Режим ожидания позволяет транзакции в случае конфликта подождать, пока завершатся конкурирующие транзакции и провести свои изменения в базе данных (WAIT) или вернуть код ошибки сразу же при обнаружении конфликта (NO WAIT). Режим WAIT имеет смысл только если уровень изоляции позволяет изменять ранее заблокированные строки, то есть является уровнем READ COMMITTED. В режиме SNAPSHOT, установленном по умолчанию, ожидание бесполезно. Кроме того, приложение, выполняющее запрос в таком режиме, подвисает на время ожидания. Рекомендуется использовать NO WAIT с обработкой кода ошибки.

По умолчанию установлен режим WAIT

Подтверждение и откат транзакций

Все операции над БД (включая команды DDL) в IB выполняются в контексте какой-либо транзакции. Транзакции могут быть явными и неявными. Неявная транзакция имеет параметры READ WRITE WAIT SNAPSHOT, начинается при выполнении любой команды и продолжается до команды явного завершения транзакции (COMMIT, ROLLBACK). Для выполнения транзакции с другими параметрами, а также для одновременного выполнения нескольких транзакций с одного клиента сервер IB позволяет стартовать явные транзакции.

Для подтверждения транзакции используются команды COMMIT (подтверждение транзакции и ее завершение), ROLLBACK (отказ от изменений и завершение транзакции) и COMMIT RETAINING (подтверждение транзакции с сохранением контекста). Команда ROLLBACK RETAINING должна появиться в IB 6.0

COMMIT RETAINING фиксирует транзакцию, но сразу же после этого стартует новую с теми же параметрами, что и у завершенной транзакции и сохраняя тот же курсор. Таким образом, клиентской программе не требуется заново создавать курсор и выполнять FETCH.

Использование компонентов IB Express

Компонент TIBTransaction

При использовании IB Express все транзакции контролируются компонентом TIBTransaction. Он содержит следующие ключевые свойства:

• Params
• DefaultAction
• IdleTimer

а также методы:

• StartTransaction
• Commit
• CommitRetaining
• Rollback
• RollbackRetaining

Режим, в котором запускается транзакция, указывается в свойстве Params в виде списка символьных строк. Каждая опция режима указывается на отдельной строке, запятые не нужны. Опции транзакции можно подробнее посмотреть в IB API Guide.

Режим доступа:

• isc_tpb_write - READ WRITE
• isc_tpb_read - READ ONLY

Режим ожидания:

• isc_tpb_nowait - NO WAIT
• isc_tpb_wait - WAIT

Уровень изоляции:

• isc_tpb_read_committed, isc_tpb_no_rec_version - READ COMMITTED NO RECORD_VERSION
• isc_tpb_read_committed, isc_tpb_rec_version - READ COMMITTED RECORD_VERSION
• isc_tpb_concurrency - SNAPSHOT
• isc_tpb_consistency - SNAPSHOT TABLE STABILITY

Параметр isc_tpb_version3, как того требует API Guide, указывать не нужно.

Посмотреть, является ли транзакция активной, можно с помощью свойства Active или с помощью метода InTransaction - в обоих случаях вызывается один и тот же метод GetInTransaction.

Действие по умолчанию, выполняемое при завершении транзакции, устанавливается свойством DefaultAction. По умолчанию DefaultAction=TACommit, то есть изменения подтверждаются и курсор закрывается.

Свойство IdleTimer определяет временной интервал в миллисекундах, по истечении которого будет производиться автоматическое завершение транзакции согласно свойству DefaultAction. Для создания таймера используется компонент типа TTimer и при значении IdleTimer=0 действие по умолчанию не выполнится ни разу.

Неявные транзакции в IBX

Если явно не вызывать TIBTransaction.StartTransaction, а просто открыть набор данных, подключенный к TIBTransaction, (например TIBTable) начнется неявная, с точки зрения клиентской программы, транзакция. К сожалению, неявную транзакцию можно только подтвердить (COMMIT), и нельзя откатить (ROLLBACK).

Дело в том, что при открытии набора данных IBX проверяет, активна ли транзакция, ассоциированная с набором данных, и если нет - стартует ее автоматически, выставляя при этом внутренний флаг набора данных FDidActivate:=True. Закрыть набор данных можно двумя способами: вызвать TIBCustomDataSet.Close, что приведет и к закрытию неявной транзакции, либо вызвать напрямую один из методов TIBTransaction, которые, завершив транзакцию, закроют и набор данных (кроме CommitRetaining).

При закрытии набора данных по Close выполняется:

if FDidActivate then DeactivateTransaction;

и далее в методе DeactivateTransaction:

if Transaction.InTransaction then Transaction.Commit;

При завершении транзакции методом TIBTransaction.Commit или TIBTransaction.Rollback происходит следующее. В методе TIBTransaction.EndTransaction выполняются завершающие действия для объектов, ассоциированных с транзакцией:

for i := 0 to FSQLObjects.Count - 1 do if FSQLObjects[i] <> nil then
SQLObjects[i].DoBeforeTransactionEnd;

В методе TIBCustomDataSet.DoBeforeTransactionEnd выполняется

if Active then Active := False;

После этого в методе TIBCustomDataSet.InternalClose выполняется закрытие набора данных, описанное выше:

if FDidActivate then DeactivateTransaction;

и далее:

if Transaction.InTransaction then Transaction.Commit;

Таким образом, текущая реализация неявных транзакций такова, что они всегда подтверждаются.

Явные транзакции в IBX

Для более полного управления транзакциями необходимо вызвать TIBTransaction.StartTransaction. Тогда изменения можно не только подтвердить, но и отменить. Commit и Rollback завершают транзакцию и закрывают все ассоциированные с ней наборы данных, а CommitRetaining подтверждает изменения, и стартует новую транзакцию, не изменяя контекста. Побочным эффектом CommitRetaining является то, что набор данных не закрывается и пользователь может продолжать вносить изменения.

Использование таймера и действия по умолчанию

DefaultAction и IdleTimer можно использовать, чтобы периодически подтверждать внесенные изменения и уменьшить вероятность конфликта между транзакциями. Для этого установите IdleTimer в некоторое, не очень большое значение, например 1000 и DefaultAction:=TACommitRetaining. Тогда TIBTransaction будет каждую секунду выполнять COMMIT RETAINING.

Примечание.

1. В случае явного управления транзакциями с помощью StartTransaction и Commit/Rollback не забывайте о таймере. Срабатывание действия по таймеру не позволит вручную завершить явную транзакцию.
2. В файле bdereadme.txt от BDE 5.1 обтекаемо написано, что "Soft commits are a feature of InterBase that let the driver retain the cursor when committing changes." Человек, незнакомый с понятием Soft Commit (он же COMMIT RETAINING), может подумать, что этот режим подтверждает транзакцию, и оставляет открытый курсор вне контекста транзакции. Так вот, это не так. Все действия с БД происходят в контексте транзакции, поэтому COMMIT RETAINING просто клонирует подтверждаемую транзакцию. Наивно думать (как прежде думал я), что можно стартовать транзакцию, закачать данные с сервера, выполнить COMMIT RETAINING и просматривать их фактически в "оффлайне". При работе с данными посредством data-aware компонентов всегда имеется открытая транзакция.

Так что не стоит выставлять IdleTimer:=1 и DefaultAction:=TACommitRetaining в надежде на быструю "закачку" данных, завершение транзакции и последующий просмотр данных во внутреннем буфере. Все будет гораздо хуже: каждую 1 миллисекунду (на самом деле, несколько реже) программа будет подтверждать изменения на сервере, что приведет к существенному росту сетевого трафика.

Если же DefaultAction имеет значение TACommit или TARollback, то после первого же действия по таймеру транзакция будет завершена.

Использование CachedUpdates

Установка CachedUpdates:=True несколько изменяет идеологию выполнения транзакций. Как и в случае CachedUpdates:=False, транзакция все равно является открытой на протяжении работы с данными через data-aware компоненты, но изменения вносятся только при вызове ApplyUpdates.

В случае CachedUpdates:=False измененные данные сразу отправляется на сервер и, если не происходит конфликта, вызванного другой транзакцией, хранятся там до осуществления COMMIT/ROLLBACK. Таким образом, конфликты могут быть выявлены еще до того, как пользователь захочет сохранить все внесенные изменения на сервере. В случае CachedUpdates:=True все изменения накапливаются в локальном буфере и при ApplyUpdates единым пакетом отправляются на сервер, после чего подтверждаются.

Работа с транзакциями в примере MastApp, поставляемом с Delphi 5.0

В поставляемом примере имеется только один компонент типа TIBTransaction, к которому подключены все наборы данных. Сразу при запуске программы в обработчике OnCreate модуля данных стартуется транзакция:

Transaction.StartTransaction;

Транзакция имеет следующие ключевые параметры: DefaultAction:=TACommit; IdleTimer:=0;

Окно ввода новых заказов содержит данные из наборов данных Orders, Items, Parts и Cust с установленным CachedUpdates:=True.

При сохранении данных выполняется:

Database.ApplyUpdates([Orders, Items, Parts, Cust]);
Transaction.CommitRetaining;

Данные из буфера клиента переносятся на сервер, изменения подтверждаются и создается новая транзакция, сохраняющая контекст предыдущей. На самом деле явный вызов Transaction.CommitRetaining здесь излишен, потому что метод TIBDatabase.ApplyUpdates автоматически вызывает CommitRetaining.

Интересно, что в функции, запрашивающей у пользователя подтверждение изменений, можно увидеть немного другой текст, дополнительно вызывающий CancelUpdates:

Database.ApplyUpdates([DataSet as TIBCustomDataSet]);
Transaction.CommitRetaining;
{ Always call CancelUpdates to remove any discard changes }
CancelUpdates;

При отказе от изменений выполняется:

Cust.CancelUpdates;
Parts.CancelUpdates;
Items.CancelUpdates;
Orders.CancelUpdates;

То есть изменения, внесенные в локальный буфер клиента, просто удаляются из него. Никаких данных на сервер не посылается, транзакция не завершается.

---

Copyright by Mikus, 2000