بررسی تراکنش ها در دیتابیس های تراکنشی
دیتابیس های تراکنشی
دیتابیسهای تراکنشی (Transactional Databases) دستهای از دیتابیسها هستند که به طور اصلی برای پشتیبانی از تراکنشها و اطمینان از صحت و پایداری دادهها در یک سیستم اطلاعاتی (Database Management System) طراحی شدهاند. این دیتابیسها به عنوان پایگاه دادههای OLTP (Online Transaction Processing) نیز شناخته میشوند. ویژگیهای اصلی دیتابیسهای تراکنشی عبارتند از:
1. Atomicity (اتمیت):
– تراکنشهای اعمال شده در دیتابیس تراکنشی به صورت کامل یا هیچکدام اعمال نمیشوند. اگر حتی یک مرحله از تراکنش با مشکل مواجه شود، تراکنش به حالت اولیه باز میگردد.
2. Consistency (سازگاری):
– دادهها در دیتابیس باید همیشه در یک وضعیت معتبر و سازگار باشند. تغییرات اعمال شده در یک تراکنش باید با محدودیتها و قوانین دیتابیس سازگاری داشته باشند.
3. Isolation (ایزولهسازی):
– هر تراکنش باید به صورت مستقل از دیگر تراکنشها اجرا شود، بهطوریکه تأثیر یک تراکنش بر روی دیگری محدود باشد. این ویژگی جلوی اشکالاتی از قبیل خواندن دادههای غیر ثابت (ناپایدار) را میگیرد.
4. Durability (پایداری):
– پس از اجرای تراکنش و تأیید موفقیت آن، تغییرات باید برای همیشه در دیتابیس ذخیره شوند. حتی در صورت قطع اتصال، خاموشی سیستم یا هر خطا دیگر، تغییرات باید بازیابی شوند.
5. تراکنشهای چندگانه (Multiple Transactions):
– دیتابیسهای تراکنشی معمولاً میزبان بسیاری از تراکنشهای همزمان و چندگانه هستند. این به معنای اجازه انجام همزمان تعداد زیادی از تراکنشها توسط کاربران مختلف است.
تراکنش یک واحد کاری در پایگاه داده است که متشکل از یک سری از عملیاتهای دیتابیسی است. این عملیاتها به صورت کلی باید یکدیگر را تکمیل کنند و انجام یک تغییر یا ترتیب اطلاعات را از یک وضعیت به وضعیت دیگر منتقل کنند. تراکنشها باید از دیدگاه تغییرات دیتابیس انعکاسپذیر باشند و یا همهی تغییرات اعمال شوند یا هیچکدام.
فرض کنید یک تراکنش بانکی برای انتقال وجه از یک حساب به حساب دیگر داریم. این تراکنش شامل دو مرحله است: کم شدن مقدار وجه از حساب مبدأ و افزایش مقدار وجه در حساب مقصد. اگر هر کدام از این مراحل با خطا مواجه شود، تراکنش به حالت اولیه بازمیگردد و هیچ تغییری اعمال نمیشود. این نشانه از ویژگی اتمیت تراکنش است.
دیتابیسهای تراکنشی بهطور گسترده در برنامهها و سیستمهایی که نیاز به پردازش سریع و همزمان تراکنشهای مختلف دارند، مورد استفاده قرار میگیرند. این امر شامل سیستمهای بانکی، فروشگاههای آنلاین، سامانههای مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) و سیستمهای اداری میشود.
ویژگی Atomicity در تراکنش های SQL Server
ویژگی Atomicity یکی از ویژگیهای اصلی تراکنشها در پایگاه داده SQL Server است. این ویژگی به معنای اتمیت یا ویژگی اتمیک بودن تراکنش است. ویژگی Atomicity بیانگر این است که یک تراکنش باید به صورت کامل یا همهی تغییرات آن اعمال شود یا هیچکدام از تغییرات اعمال نشود. اگر حتی یک عملیات در تراکنش با مشکل مواجه شود، باید تمام تراکنش به حالت اولیه بازگردانده شود.
ویژگی Atomicity در SQL Server به وسیله اطمینان از اینکه تراکنشها به درستی انجام شدهاند و هر گونه اختلال یا خطا در هر مرحله از اجرای تراکنش به صورت کامل اصلاح میشود، تضمین میشود. برای این منظور، SQL Server از دستورات COMMIT و ROLLBACK استفاده میکند.
– COMMIT: وقتی که تمامی مراحل تراکنش با موفقیت اجرا شدهاند و هیچ مشکلی رخ نداده است، از دستور COMMIT استفاده میشود. این دستور به معنای ثبت نهایی تراکنش است و تأیید میدهد که تراکنش با موفقیت انجام شده است.
– ROLLBACK: اگر در هر مرحله از اجرای تراکنش مشکلی رخ دهد، از دستور ROLLBACK استفاده میشود. این دستور به معنای بازگرداندن تراکنش به حالت اولیه است و همهی تغییرات اعمال شده در تراکنش لغو میشوند.
با استفاده از ویژگی Atomicity، از کاربران و تراکنشها اطمینان حاصل میشود که دادهها در پایگاه داده بهصورت مطمئن و در یک وضعیت قابل پیشبینی باقی میمانند. این ویژگی حیاتی است زیرا در مواقع خطا یا ناپیشاپیش توانمندی دستگاه یا سرور، اطمینان حاصل میکند که دادهها در یک وضعیت قابل بازیابی باقی میمانند.
ویژگی Consistency در تراکنش های sql server
ویژگی Consistency در تراکنشهای SQL Server به معنای سازگاری است. این ویژگی از ACID (Atomicity، Consistency، Isolation، Durability) properties که برای تراکنشها در پایگاه دادهها مورد استفاده قرار میگیرد، مهمترین ویژگی است.
Consistency (سازگاری):
ویژگی Consistency به معنای این است که یک تراکنش باید دیتابیس را از یک وضعیت به وضعیت دیگر منتقل کند، بهطوریکه دیتابیس در هر لحظه در یک وضعیت معتبر و پایدار باشد. در واقع، اگر دادههای موجود در دیتابیس با قوانین و محدودیتهای تعیین شده سازگار نباشند، تراکنش باید لغو شود و دیتابیس به حالت اولیه بازگردانده شود.
برای اطمینان از سازگاری در یک تراکنش، معمولاً از محدودیتها (Constraints)، قوانین اعتبارسنجی (Validation Rules)، و تریگرها (Triggers) استفاده میشود. این عناصر به اجرای قوانین اعتبارسنجی و اطمینان از اینکه تراکنشها باعث تخلف از سازگاری دادهها نمیشوند، کمک میکنند.
مثال:
فرض کنید یک تراکنش بانکی برای انتقال وجه از یک حساب به حساب دیگر داریم. این تراکنش شامل دو مرحله است: کم شدن مقدار وجه از حساب مبدأ و افزایش مقدار وجه در حساب مقصد. اگر این دو مرحله با موفقیت انجام شوند، تراکنش به صورت سازگار به پایان میرسد. اما اگر مثلاً حساب مبدأ از موجودی کمتری برخوردار باشد و انجام تراکنش به معنای انتقال وجه منفی میشود (که مغایر با قوانین بانکی است)، تراکنش به حالت اولیه بازگردانده میشود. این نشاندهندهی ویژگی Consistency در تراکنشها است.
ویژگی Isolation در تراکنش های sql server
ویژگی Isolation یکی از ویژگیهای مهم تراکنشها در پایگاه داده SQL Server است و از ACID (Atomicity، Consistency، Isolation، Durability) properties میباشد. ویژگی Isolation به معنای ایزولهسازی تراکنشها از یکدیگر است و تأمین میکند که اجرای یک تراکنش توسط تراکنشهای دیگر تحت تأثیر قرار نگیرد.
ویژگیهای Isolation:
- Read Uncommitted (خواندن بدون قفل):
– در این حالت، یک تراکنش میتواند دادههایی که توسط تراکنش دیگر خوانده شدهاند را بخواند حتی اگر هنوز تراکنش دیگری کامل نشده باشد. این حالت باعث کاهش عملکرد و احتمال بروز خطاها میشود.
- Read Committed (خواندن با قفل):
– این حالت اجازه میدهد تا یک تراکنش دادههایی که توسط تراکنشهای دیگر خوانده شدهاند را بخواند، اما تا زمانی که تراکنش دیگری کامل نشده باشد، از قفلهای خواندن برای اطمینان از صحت داده استفاده میکند.
- Repeatable Read (تکرار خواندن):
– این حالت تضمین میکند که یک تراکنش میتواند همهی دادهها را که در ابتدا خوانده است، حتی اگر توسط تراکنشهای دیگر تغییر یافته باشند، مجدداً بخواند.
- Serializable (قابل سریالیزه کردن):
– این حالت به تراکنش اطمینان میدهد که هیچ تراکنش دیگری نمیتواند به دادههایی که توسط آن خوانده شدهاند، دسترسی پیدا کند تا زمانی که تراکنش فعلی کامل نشده باشد.
- Snapshot Isolation (ایزولهسازی Snapshot):
– این حالت از ایزولهسازی اسناد Snapshot استفاده میکند. یعنی هر تراکنش یک Snapshot از دیتابیس را مشاهده کرده و تغییراتی که توسط تراکنشهای دیگر ایجاد شدهاند را نمیبیند.
ویژگی Isolation باعث جلوگیری از اشکالات ایجاد شده توسط همزمانی تراکنشها میشود و اطمینان حاصل میکند که نتایج هر تراکنش به تنهایی و به دست آمده اند. این ویژگی مهمی است زیرا جلوی مشکلاتی نظیر خواندن دادههای ناپایدار یا خواندن دادههای تغییر یافته توسط تراکنشهای دیگر را میگیرد.
ویژگی Durability در تراکنش های sql server
ویژگی Durability یکی از ویژگیهای مهم تراکنشها در پایگاه داده SQL Server است و از ACID (Atomicity، Consistency، Isolation، Durability) properties میباشد. این ویژگی به معنای پایداری دادهها در پایگاه داده است و تضمین میکند که هر تغییری که توسط یک تراکنش اعمال شده باشد، برای همیشه در دیتابیس ذخیره شود.
ویژگیهای Durability:
- Commitment to Disk (ثبت در دیسک):
– زمانی که یک تراکنش به صورت کامل انجام شده و دستور COMMIT صادر شده است، تغییرات اعمال شده بر روی دیتابیس باید بر روی دیسک ذخیره شوند. این اطمینان حاصل میشود که در صورت بروز خطا یا قطعی اتصال بعداً، تغییرات همچنان در دیتابیس باقی میمانند.
- Redo Logs (لاگهای تکمیل مجدد):
– برای پایداری دادهها، تراکنشها به طور متناوب در لاگهای تکمیل مجدد (Redo Logs) ثبت میشوند. این لاگها به عنوان یک راهکار برای بازسازی تغییرات بعد از بروز خطا یا قطعی اتصال مورد استفاده قرار میگیرند.
- Write-Ahead Logging (ثبت لاگ قبل از نوشتن):
– این رویکرد مورد استفاده در پایگاه دادههای SQL Server است. به این معناست که قبل از هر نوشتن دادهها به دیسک، اطلاعات مربوط به تراکنشها در لاگهای تکمیل مجدد ثبت میشود. این اقدام امکان بازسازی تغییرات در صورت بروز خطا فراهم میکند.
- تأیید دائمی (Permanent Confirmation):
– Durability به این معناست که یکبار که تراکنش با موفقیت انجام شده و به صورت کامل ثبت شده است، تأیید دائمی و برای همیشه اعمال شده و تغییرات در دیتابیس باقی میمانند.
ویژگی Durability به اطمینان از اینکه تغییرات اعمال شده در تراکنشها به صورت دائمی در دیتابیس باقی میمانند و حتی در صورت خاموش شدن سرور یا بروز خطا، این تغییرات بازیابی میشوند، میپردازد. این ویژگی اهمیت زیادی در حفاظت از اطلاعات حساس و اطمینان از تداوم عملکرد دیتابیس دارد.
دیدگاه ها 3