18c0693f

Управление параллельным доступом


Управление параллельным доступом - это метод, используемый для поддержания свойств согласованности и изолированности транзакций. Это метод применяется, когда две параллельно выполняемые транзакции пытаются одновременно выполнить операции чтения или записи над одними и теми же объектами. Согласованность по чтению определяется как требование того, что все операции чтения в транзакции выполняются над одним и тем же состоянием базы данных, а согласованность по записи (обновлению) гарантирует, что порядок операций над объектами базы данных не влияет на окончательный результат.

В базах данных могут реализовываться различные виды поддержки согласованности и управления параллельным доступом. Для обеспечения согласованности по чтению обычно используются два базовых механизма:

Если для приложения требуется согласованное представление для некоторых только читающих транзакций, например, генерирующих отчеты или собирающих данные для их представления на дисплее клиента, то обычно лучше подходит база данных, поддерживающая гарантированное представление, потому что:


Если приложение пишется таким образом, что все операции обновления или записи в одновременно выполняющихся транзакциях производятся над разъединенными множествами объектов, то конфликты не существуют, и транзакции могут быть успешно зафиксированы без какого-либо дополнительного управления параллельным доступов, снижающего производительность. Однако так бывает редко, и в большинстве приложений должна использоваться какая-либо форма управления параллельным доступом, обеспечивающая успешную фиксацию транзакций.

Для управления согласованность по обновлению в базе данных имеются три основных метода:

Во многих объектно-ориентированных приложениях оказывается сложно предсказать, какие объекты будут читаться или изменяться, поскольку поведение метода может зависеть от найденного значения. Например, метод может обнаружить, что на складе осталось мало единиц некоторого товара и вызвать метод reorder для его дополнительного заказа. Метод reorder может быть очень простым, но для его выполнения может потребоваться доступ к ряду объектов поставщиков и определение того, кто из них является наилучшим в данной ситуации. Эта непредсказуемость поведения обычно затрудняет разработку приложений с использованием только пессимистических механизмов управления параллельным доступом, поскольку усложняется управление блокировками и возрастает вероятность синхронизационных тупиков. Поэтому в объектно-ориентированных системах более часто используются оптимистические методы управления параллелизмом.

Одним из ключевых аспектов оптимистического подхода является обнаружение конфликтов. Нарушения согласованности обычно подразделяются на нарушения по чтению и нарушения по записи. Согласованность по чтению гарантирует, что данные, читаемые при выполнении данной, не изменяются другой транзакцией, пока данная транзакция является активной (в промежутке времени от начала транзакции до ее фиксации). Это называется конфликтами Read/Write, поскольку чтения текущей транзакции конфликтуют с записями других транзакций. Согласованность по записи гарантирует, что объект, измененный при выполнении данной транзакции, не изменяется другой транзакцией, пока данная транзакция является активной. Эти конфликты называются конфликтами Write/Write, поскольку записи текущей транзакции конфликтуют с записями других транзакций.

В некоторых базах данных может обеспечиваться несколько уровней требований согласованности:

Также важно учитывать гранулярность механизма управления параллельным доступом. Некоторые системы стремятся оптимизировать проверки путем выполнения их на элементах, гранулированных должным образом, например, на страницах, в которых располагаются объекты. Это может повысить производительность в случаях, когда объекты кластеризуются таким образом, что объекты, которые могли бы привести к конфликту, находятся в разных страницах. Хотя этот подход и возможен, часто он оказывается очень неуклюжим, и в общем случае "мелкозернистая" проверка согласованности на индивидуальных объектах позволяет поддерживать более высокий уровень параллельности выполнения операций обновления.