acc

9ProgrammierungvonDB-Anwendungen
Informationssysteme für Ingenieure (ISI)
Herbstsemester 2016
R.Marti
AnwendungsprogrammeimKontext
“PowerUser”
(Parametric)User
Interpreterfor
“adhoc”
QueriesandUpdates
UserInterfaceLayer
UserInterfaceLayer
BusinessLogicLayer
BusinessLogicLayer
PersistencyLayer
PersistencyLayer
PersistencyLayer
DatabaseManagementSystem(DBMS)
Focus
ApplicationProgrammer
“Generic”PersistencyLayer
Database
DatabaseAdministrator
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2
TypischeDienstleistungenvonDatenbanksystemen
• persistenteVerwaltungsehrgrosserDatenmengen(Terabytes)auf
Sekundärspeicher,inkl.Fehlertoleranz(backup,recovery)
Focus
• deklarativer,mengenorientierterDatenzugriff
• Mehrbenutzerbetrieb(concurrencycontrol)
• Datenintegritätskontrolle(semanticintegrity)
• Zugriffskontrolle,Datenschutz(authorization)
• OptimierungderDatenzugriffeundAnfragen
(accesspathselection,queryoptimization)
• DatenunabhängigkeitvonProgrammen(dataindependence)
– beiÄnderungenphysischerDatenstrukturenundZugriffsoptimierung
– beiErweiterungenundModifikationenlogischerDatenstrukturen
R.Marti
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3
SQLÜberblick
• DataDefinitionLanguage(DDL)
– DefinitionvonTabellen,Sichten:CREATETABLE,CREATEVIEW,DROP,ALTER
– DefinitionvonIntegritätsbedingungen:CREATEASSERTION,DROP
• DataManipulationLanguage(DML)
– Datenbank-Anfragen:SELECT
– Datenbank-Änderungen:INSERT,UPDATE,DELETE
• DataControlLanguage(DCL)
Focus
– z.B.Authorisierung:GRANT,REVOKE
• SchnittstellenzuProgrammiersprachen
– viaPrecompiler:EmbeddedSQL,SQLJ
– viaprozeduraleSchnittstelle:CLI(z.B.ODBCfürC),JDBCfürJava
• ProzeduraleElemente:SQL/PSM(bzw.PL/SQLinOracle,…)
– z.B.CREATEPROCEDURE
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KopplungvonProgrammier- undDatenbanksprachen
• DieAusdruckskraftdeklarativerDatenbanksprachen(wiez.B.SQL)reichtfürdie
ProgrammierungvielerAnwendungennichtaus.
• MöglichkeitenzurKopplungvonProgrammiersprachenundDatenbanksprachen
– ErweiterungeinerProgrammiersprachemitdeklarativenSprachelementenfürdenDatenbankZugriff
z.B.Pascal/R(UHamburg),PS-Algol(UGlasgow),PJava(Sun+UGlasgow)
– ErweiterungeinerDatenbanksprachemitprozeduralenSprachelementen(Prozeduren,if,
while,…)fürAllzweck-Programmierung
z.B.PL/SQL (Oracle),Transact-SQL (Sybase,Microsoft);SQL/PSM-Standard
– EinbettungvonDatenbankanweisungeninAllzweckProgrammiersprache(z.B.COBOL,C,Java),
diesog.Wirtssprache(hostlanguage)
EmbeddedSQL,SQLJ
Focus
– ProzeduraleSchnittstelle:ODBC bzw.SQL/CLI,JDBC
R.Marti
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5
HerausforderungenbeiderAnbindungvonDatenbanken
• WiewerdenDatenzwischenProgrammenundDBMSausgetauscht?
• Wiekönnen(potentiellstrukturierte)DatentypengängigerProgrammiersprachen
aufdieskalaren(„atomaren“)DatentypenvonSQLabgebildetwerden?
• WiewerdenSQLNULL-WerteinProgrammenverarbeitet?
• WiegeschiehtdieTypprüfunganderSchnittstelleeinesProgrammszumDBMS
bzw.zuSQL?
• WiekanneinProgrammeinepotentiellsehrgrosse(Antwort-)Mengevon
Datensätzenverarbeiten?
• WieteiltdasDBMSeinemProgrammmit,dassein(odergarmehrere,etwabeim
EinfügenmehrererneuerZeilen)Fehleraufgetretensind?
R.Marti
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ZugriffaufDatenbanken:Überblick
DB-Verbindung
eröffnen
“Preliminaries”
SQL-Anweisung
“erzeugen”
SQL-Anweisung
ausführen
beiINSERT/UPDATE/DELETE-Statement:
MeldungüberAnzahlbetroffenerTupel
Connection
Statement
bei SELECT-Statement:
ResultSet,inSQLCursor genannt:
MengevonTupelnmitZeigeraufnächstesTupel
nächstesResultatTupelholen
Resultatmenge
“freigeben”
evt.Transaktion
abschliessen
DB-Verbindung
schliessen
R.Marti
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ProzeduraleDatenbank-Schnittstellen:ODBCundJDBC
•
ODBC
•
–
vonMicrosoftdefinierterStandardfürSQL-DBZugriffausC
–
GrundlagedesSQL-CLIStandards
JDBC
–
vonSun(2009vonOracleerworben)definierterStandardfürSQL-DBZugriffausJava
–
TeilderJ2EE(Java2EnterpriseEdition)Plattform
–
unabhängigvonDB/DBMSdankDriverManager,derfürjedesDBMSeinenpassendenDriver
ladenkann,derStandardJDBCSQLindenDialektdesjeweiligenDBMSübersetzt
Driver
Manager
Anwendung
R.Marti
Driver
Driver
DBServer
DBServer
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Database
Database
8
ZugriffaufDBmitJDBC:Überblick
Class.forName
DriverManager.getConnection
2
1
con.createStatement
st.executeUpdate
st.executeQuery
rs.next
Erklärungen:
1) LadebenötigtenDriver
2) EröffneVerbindung
(+setzedanachevt.
gewissePropertiesder
Verbindung)
3) “Avanciere”denZeigerin
derResultatmenge
4) Holeeinzelne
Attributwertedes
aktuellenTupels
3
rs.getString
con.commit con.rollback
4
rs.close
con.close
R.Marti
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AusführeneinerAnfrage(Pseudocode)
Send the following query to the DBMS:
SELECT OrderDate, PrdDescr, Qty
FROM
Orders o, Products p
WHERE o.PrdNo = p.PrdNo AND CusNo = value of variable n ;
while there are unprocessed rows in the result of the above query do
Get the next unprocessed row and make it the current row ;
valDat = the value of column OrderDate of the current row ;
descr = the value of column PrdDescr of the current row ;
qty = the value of column Qty of the current row ;
Process these values (e.g., print them) ;
end;
Note:
NamesinbluearenamesofJavavariables.
NamesinredarenamesofSQLcolumns(andtables).
R.Marti
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JDBC:AusführeneinerAnfrage
// assumption: con is connection to DBMS
try {
Statement st = con.createStatement();
String q = "SELECT OrderDate, PrdDescr, Qty " +
"FROM
Orders o, Products p " +
"WHERE o.PrdNo = p.PrdNo AND CusNo = ";
// assumption: CNo is in variable n
ResultSet rs = st.executeQuery(q + n);
String valDat; String descr; long qty;
System.out.println("orders for customer number " + n);
while (rs.next()) {
valDat = rs.getString(1);
// or: rs.getString("OrderDate")
descr = rs.getString(2);
qty = rs.getLong(3);
System.out.println("date " + valDat + ", description " + descr +
", quantity " + qty);
}
rs.close(); st.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
R.Marti
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AusführeneinerÄnderungstransaktion(Pseudocode)
// assumption: oNo contains a order number
Send the following query to the DBMS:
SELECT PrdNo, Qty, Status FROM Orders
WHERE OrdNo = value of variable oNo ;
Get the single result row and make it the current row ;
Get the column values of the row and put them into variables pNo , qty, and status ;
if status = '1 ordered' then
Send the following update to the DBMS:
UPDATE Products SET Stock = Stock - value of variable qty
WHERE PrdNo = value of variable pNo AND Stock >= value of variable qty ;
Send the following update to the DBMS:
UPDATE Orders SET Status = '2 shipped'
WHERE OrdNo = value of variable oNo ;
end ;
R.Marti
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JDBC:AusführeneinerÄnderungstransaktion
con.setAutoCommit(false);
String q = "SELECT PrdNo, Qty, Status FROM Orders WHERE OrdNo = ?";
PreparedStatement qryOrder = con.prepareStatement(q); // prepareStatement: see next slide
String up = "UPDATE Products SET Stock = Stock - ? WHERE PrdNo = ? AND Stock > ?";
PreparedStatement updPrdStock = con.prepareStatement(up);
String uo = "UPDATE Orders SET Status = ′2 shipped′ WHERE OrdNo = ?";
PreparedStatement updOrdStatus = con.prepareStatement(uo);
? ist Platzhalter für
Input-Parameter
// assumption: variable oNo contains order number
try {
qryOrder.setLong(1, oNo);
ResultSet rs = qryOrder.executeQuery(); rs.next();
long pNo = rs.getLong(1); long qty = rs.getLong(2);
String status = rs.getString(3);
if (status.equals("1 ordered")) {
updPrdStock.setLong(1,qty);updPrdStock.setLong(2,pNo);updPrdStock.setLong(3,qty);
int n = updStock.executeUpdate();
updOrdStatus.setLong(1, oNo);
n = updOrdStatus.executeUpdate();
con.commit();
// tell DBMS that we think that all changes were successfully performed
}
} catch (SQLException e) {
con.rollback();
// tell DBMS that an error occurred and any changes performed should be undone
}
R.Marti
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JDBC:StatementundPreparedStatement
Statement wirdfüreinmaligeAusführungeiner PreparedStatement wirdfürmehrfache
Anweisungverwendet:
AusführungeinerAnweisungverwendet:
st = con.createStatement();
rs = st.executeQuery("SELECT … ");
st = con.prepareStatement("SELECT … ");
rs = st.executeQuery();
bzw.:
bzw.:
st = con.createStatement();
n = st.executeUpdate("DELETE … ");
st = con.prepareStatement("DELETE … ");
n = st.executeUpdate();
DamitkanneineFormvon”Precompilation”simuliert
werden.
“Input”ParameterwerdendurchdenMarker? gekennzeichnetunddessenWertemitden
MethodensetXXX(position,value) gesetzt
“Output”ParameterwerdendurchdieKolonnennameninderSELECT-Klauselbezeichnetund
mitdenMethodengetXXX(position) bzw.getXXX(name) gelesen
wobeiXXX füreinenJavaDatentyp steht,aufdenderSQLDatentyp abgebildetwerdenkann.
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JDBC:DynamischesSQL
try {
Statement st = con.createStatement();
// assumption: table name is in variable tname
ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM " + tname);
ResultSetMetaData md = rs.getMetaData();
int colCount = md.getColumnCount();
System.out.println("contents of table " + tname);
for (int i = 1; i <= colCount; i++) {
System.out.print(md.getColumnName(i) + " ");
}
System.out.println(" ");
while (rs.next()) {
for (int i = 1; i <= colCount; i++) {
System.out.print(rs.getString(i) + " ");
}
System.out.println(" ");
}
rs.close(); st.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
R.Marti
ISI2016 -- 09Programmierung vonDB-Anwendungen
holeObjekt,das
dieResultatmenge
beschreibt
AnzahlAttribute
derTupelinder
Resultatmenge
Namedesi-ten
Attributs
15
Transaktionskonzept
EineTransaktion isteineFolgevon(Lese- undÄnderungs-)Operationenaufeiner
Datenbank,dieausAnwendungssichtzusammengehören.ModerneDB-Systeme
garantierendiesog.ACID EigenschaftenvonTransaktionen:
• Atomicity (Atomarität)
DieÄnderungeneinerTransaktionwerdenentwedervollständigodergarnicht
durchgeführt.ImFehlerfalloder“aufWunscheinesProgramms”werdenbereits
durchgeführteÄnderungeneinerTransaktionrückgängiggemacht.
• Consistency (ErhaltungderKonsistenzbzw.Integrität)
EineTransaktiontransformiertdieDatenbankvoneinemkonsistentenZustandineinen
anderenkonsistentenZustand(bez.spezifizierterIntegritätsbedingungen).
• Isolation (Isolation;ÄquivalenzzumEinbenutzerbetrieb)
EineTransaktionsiehtdieDatenbankso,alsgäbeeskeineparallelablaufenden
Transaktionen,unddieÄnderungenderTransaktionwerdenbiszumAbschlussder
TransaktionvorparallelenTransaktionenverborgen.
• Durability (Dauerhaftigkeit)
DieÄnderungeneinerabgeschlossenenTransaktiongehenauchimFehlerfallnicht
verloren.
R.Marti
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16
DemarkationdesUmfangseinerTransaktion
• IntheoretischenArbeitenwirdderUmfangeinerTransaktiondurch
– BOT:BeginOfTransaction
– EOT:EndOfTransaction(erfolgreichesEndeeinerTransaktion)
– RBT:RollBackTransaction(AbbruchundEndeeinerTransaktion)
gekennzeichnet. ErstimSQL:1999StandardwirdeinexplizitesBOTerwähnt.
• InderSQLPraxisgiltjedochdassogenannte„chainedtransactionmodel“:
– BOT istimplizit:
einemProzesswirdeineTransaktionzugeordnetsofernihmzurZeiteines
Daten-Zugriffs(SELECT FOR UPDATE,INSERT,UPDATE,DELETE)
keineaktiveTransaktionzugeordnetist
– EOT wirddurchAusführungeinerexplizitenCOMMIT Anweisungsignalisiert
– RBT wirddurchAusführungeinerexplizitenROLLBACK Anweisungsignalisiert
odererfolgtimplizitsoferneinProzessohneexplizitesCOMMIT /ROLLBACK
terminiert(z.B.durcheinShutdowndesDB-Servers)
R.Marti
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BeispielfürTransaktionen:DB-Schemaund-Zugriffe(mitSQLJ)
Relationenschema:Accounts(AccNo, CusNo, BranchNo, Balance)
class Accounts {
public long getBalance(int aNo) {
// read a row
long bal;
#sql { SELECT Balance INTO :bal
FROM
Accounts
WHERE AccNo = :aNo };
return bal;
}
public void setBalance(int aNo, long newBal) {
// write a row
#sql { UPDATE Accounts
SET
Balance = :newBal
WHERE AccNo = :aNo };
}
public long getTotalBal(int cNo) {
// read rows
// return total balance of customer with id cNo
long totBal;
#sql { SELECT SUM(Balance) INTO :totBal
FROM
Accounts
WHERE CusNo = :cNo };
return totBal;
}
}
R.Marti
ISI2016 -- 09Programmierung vonDB-Anwendungen
InSQLJwerdenSQL
Deklarationenund
Anweisungendurch
#sql { … };
geklammert
InSQLJwerden
Programm-Variablenmit
NamenvarName durch
:varName referenziert.
SELECT column
INTO
:varName
nurmöglichfürsog.
“singlerowSELECT”
18
BeispielfürTransaktionen:EineeinfacheTransaktion
public boolean transfer(int fromAcc, int toAcc, long
// invariant: sum of balances of fromAcc and toAcc
try {
// --- debit fromAcc --long bal = Accounts.getBalance(fromAcc);
//
bal = bal – amt;
if (bal < 0) {
#sql { ROLLBACK WORK };
return false;
// failure
}
Accounts.setBalance(fromAcc, bal);
//
// --- credit toAcc --bal = Accounts.getBalance(toAcc);
//
Accounts.setBalance(toAcc, bal + amt);
//
#sql { COMMIT WORK };
return true;
// success
} catch (SQLException e) {
#sql { ROLLBACK WORK };
return false;
// failure
}
}
R.Marti
ISI2016 -- 09Programmierung vonDB-Anwendungen
amt) {
read a row
write a row
read another row
write another row
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ZuvermeidendeProbleme:VerlusteinerÄnderung
Prozess1
Prozess2 (InkarnationdesgleichenProzesses)
Bank.transfer(111, 333, 100)
Bank.transfer(222, 333, 200)
// --- debit fromAcc --// --- debit fromAcc --...
...
assumption: balance of account 333 is 1000
// --- credit toAcc --// --- credit toAcc --bal = Accounts.getBalance(toAcc);
balance of account 333 is 1000
// --- credit toAcc --bal = Accounts.getBalance(toAcc);
balance of account 333 is 1000
Accounts.setBalance(toAcc,bal+amt);
balance of account 333 is 1200 (=1000+200)
Accounts.setBalance(toAcc,bal+amt);
balance of account 333 is 1100 (=1000+100) - instead of 1300
ZugriffaufgleichesKonto
VerlusteinerÄnderung(LostUpdate)
R.Marti
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ZuvermeidendeProbleme:InkonsistentesLesen
Prozess4
Bank.transfer(111, 333, 800)
Prozess5
creditcheckdesKunden99
mitKonti111und333
assumption: balance of account 111 is 1500, balance of account 333 is 1200, total balance is 2700
// --- debit fromAcc --bal = Accounts.getBalance(fromAcc);
bal = bal – amt;
Accounts.setBalance(fromAcc,bal);
balance of account 111 is 700 (=1500−800), balance of account 333 is 1200, total is 1900
tot = Accounts.getTotBal(99);
total balance of accounts 111 and 333 is 1900 at this point
if (tot < 2000) {
println("not enough credit");
}
// --- credit toAcc --bal = Accounts.getBalance(toAcc);
Accounts.setBalance(toAcc,bal+amt);
balance of account 111 is 700, balance of account 333 is 2000 (=1200+800), total balance is 2700
ZugriffaufgleichesKonto
InkonsistentesLesen(InconsistentRead)
R.Marti
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ZuvermeidendeProbleme:KaskadierendesZurücksetzen
Prozess6
depositamountonaccountwithnumber222
Prozess7
transferamountfromaccount222 toaccount333
...
...
// --- credit toAcc --bal = Accounts.getBalance(toAcc);
Accounts.setBalance(toAcc, bal+amt);
Bank.transfer(222, 333, 200);
#sql { COMMIT WORK };
//
//
//
//
//
before this change COMMITs,
an unexpected ROLLBACK happens
(e.g. due to server shutdown)
so that the account balance
is reset to original balance
ZugriffaufgleichesKonto
SpezialfalldesinkonsistentenLesens:
RollbackisteineFormdesSchreibens)
R.Marti
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22
SchedulesundSerialisierbarkeit
• Formalisierung:
EinSchedule isteineFolgevonLese- undSchreibaktionenvonObjekten(meistensrows),
diedurchverschiedenequasi-parallelablaufendeProzesse(Transaktionen)ausgeführt
werden.
DieLese- undSchreibaktionenwerdenwiefolgtdargestellt:
- AktionRi (x): Transaktioni liest(reads)Objektx
- AktionWi (x): Transaktioni schreibt(writes)Objektx
ManchmalwerdenauchnochdiefolgendenAktionenaufgrführt:
- AktionCi :
Transaktioni endeterfolgreich(commits)
- AktionAi :
Transaktioni wirdabgebrochen(aborts,d.h.esgibteinenrollback)
• KorrektheitskriteriumfürSchedules:Serialisierbarkeit
EinSchedulemit2verschiedenenTransaktioneni undj istserialisierbar,
fallsderScheduleäquivalentistzueinemseriellenSchedule,d.h.einSchedulebeidem
- zuerstalleAktionendereinenTransaktionund
- danachalleAktionenderanderenTransaktionausgeführtwerden
R.Marti
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23
CharakterisierungderProblemfälle
• Beispiel eines(zwar„verzahnten“aber)serialiserbarenSchedules:
- Transaktion3 überweisteineSummevonacc222 zuacc444 (andrereKonti!)
- Transaktion5 führteinenCreditCheckaufacc111 undacc333 aus(vgl.frühereFolie)
Schedule:R3 (acc222) , W3 (acc222) , R5 (acc111) , R5 (acc333) , R3 (acc444) , W3 (acc444)
ÜberweisungundCreditChecksindtrotz„verzahnterAusführung“korrekt
undäquivalentzu2möglichenseriellenSchedules:
- Trans.3 vor5:R3 (acc222) , W3 (acc222) , R3 (acc444) , W3 (acc444) , R5 (acc111) , R5 (acc333)
- Trans.5 vor3:R5 (acc111) , R5 (acc333) , R3 (acc222) , W3 (acc222) , R3 (acc444) , W3 (acc444)
Diesgiltjedochnicht fürTransaktionen4 und5 (vgl.„InkonsistentesLesen“):
Schedule:R4 (acc111) , W4 (acc111) , R5 (acc111) , R5 (acc333) , R4 (acc333) , W4 (acc333)
• Problemekönnensichergeben,wenneinScheduleKonfliktpaareenthält:
EinKonfliktpaar entsteht,fallsAktionen von2verschiedenenTransaktionenaufdasgleiche
Objekt x zugreifenundeinederbeidenAktioneneineWrite-Aktion ist.
Beispiele:R1 (x) → W2 (x) , W1 (x) → R2 (x) ,W1 (x) → W2 (x)
(Keine Konfliktpaaresindz.B.R1 (x) → R2 (x) , R1 (x) → W1 (x) , W1 (y) → R2 (x) )
R.Marti
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24
FormalisierungderBeispiele
• VerlusteinerÄnderung:
Schedule:
... , R1 (acc333) , R2 (acc333) , W2 (acc333) , W1 (acc333)
Konfliktpaare: R1 (acc333) → W2 (acc333)
R2 (acc333) → W1 (acc333)
• InkonsistentesLesen:
Schedule:
R4 (acc111) , W4 (acc111) , R5 (acc111) , R5 (acc333) , R4 (acc333) , W4 (acc333)
Konfliktpaare: W4 (acc111) → R5 (acc111)
R5 (acc333) → W4 (acc333)
• KaskadierendesZurücksetzen:
Schedule:
R6 (acc222) , W6 (acc222) , R7 (acc222) , W7 (acc222) , R7 (acc333) , W7 (acc333) ,
W6 (acc222)
Konfliktpaare: R6 (acc222) → W7 (acc222)
W6 (acc222) → R7 (acc222)
W6 (acc222) → W7 (acc222)
R7 (acc222) → W6 (acc222)
W7 (acc222) → W6 (acc222)
R.Marti
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25
VonderMengederKonfliktpaarezumPräzedenzgraph
• AusderMengederKonfliktpaareeinesScheduleskanndersogenanntePräzedenzgraph
fürdiebeteiligtenTransaktionenhergeleitetwerden.
DabeibesagteinKonfliktpaareinerderFormen
Ri (x) → Wj (x) oderWi (x) → Rj (x) oderWi (x) → Wj (x)
dassdieTransaktioni vorderTransaktionj ablaufenmuss.
DieswirdimPräzedenzgraphdurcheineKanteTi → Tj bzw.,nochkürzer,
durcheineKantei → j angezeigt.
Wenn(undnurwenn)derPräzedenzgraphZyklenenthält,
dannsinddieTransaktionenimZyklusnichtserialisierbar.
• Beispiel„InkonsistentesLesen“:
Konfliktpaare:
Präzedenzgraph:
W4 (acc111)
4
R.Marti
→
R5 (acc111) , R5 (acc333)
5
→
W4 (acc333)
inWorten:
Trans.4mussvorTrans.5ablaufen
undTrans.5mussvorTrans.4ablaufen
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SystemunterstützungderACIDEigenschaften
• AtomaritätundDauerhaftigkeit
DieseEigenschaftenwerdendurchdasFühreneinesLogsaufDisk unterstützt.Beieinem
SystemCrashwirdanhanddesLogsentschieden,ob
- ÄnderungenaufDiskrückgängiggemachtwerdenmüssen,oderob
- ÄnderungennochaufDisknachgeführtwerdenmüssen
• Konsistenz
InnereKonsistenz(z.B.KonsistenzderDateninTabellenunddenzugehörgenIndex-Daten)
undEinhaltungdeklarierterIntegritätsbedingungenwirdvomSystemsichergestellt
WeitereBedingungenmussderProgrammierersicherstellen(vgl.Geldtransfer).
• Isolation
IsolationwirdinderPraxisz.B.durchSperren(locking)betroffenerDatenobjekte wieTupel
oderBlöckevonTupeln(sog.Blöckebzw.Seiten,vgl.DBMSArchtektur)erreicht:
- Lesezugriff(SELECT):shared(S)lock,erlaubtnurLesezugriffdurchandereProzesse
- Schreibzugriff(INSERT,UPDATE,DELETE):exclusive(X)lock
Dabeiwirddasstrikte2Phasen-Sperrprotokoll verwendet:
alleacquiriertenSperrenwerdenbiszumEndederTransaktiongehalten.
R.Marti
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27
Folgendesstrikten2-PhasenSperrprotokolls
• JemehrDatenobjektegelesenwerdenundjelängereineTransaktiondauert,umsogrösser
istdieWahrscheinlichkeit,dassdiegehaltenenSperrenzuWartezeitenodergar
Verklemmung(deadlock,sieheunten)führen
• EineTransaktionsolltemöglichstwenigeDatenobjektelesenundschreiben.
• DieDauereinerTransaktionsolltesokurzwiemöglichsein;
insbesonderesollteinnerhalbeinerTransaktionnichtaufBenutzer-Inputgewartetwerden.
• WenneineTransaktionT1 aufdieFreigabeeinesDatenobjektswartet,dasdurchTransaktion
T2 gesperrtwurdeundT2 seinerseitsaufdieFreigabeeinesDatenobjektswartet,dasdurch
TransaktionT1 gesperrtwurde,danntritteineVerklemmung(deadlock)auf.
WenndasDB-SystemeinenDeadlockentdeckt,dannwirdeinederbeteiligtenTransaktionen
vomDB-Systemabgebrochen(abortbzw.rollback);
indieserSituationsolltedieTransaktionmehrfachversuchtwerden
➛ JobdesAnwendungsprogrammierers.
R.Marti
ISI2016 -- 09Programmierung vonDB-Anwendungen
28
EliminationderBenutzerinteraktionausTransaktion
do {
#sql { SELECT Stock INTO :qoh FROM Products
WHERE PNo = :pno };
#sql { COMMIT WORK };
// release lock on product
System.out.println("There are " + qoh + "items on hand");
do {
qty = GUI.prompt("How many do you want?");
} while (qty > qoh);
// qty>qoh: user wants more than on hand
#sql { UPDATE Products SET Stock = Stock - :qty
WHERE PNo = :pno
AND Stock >= :qty
// still enough on hand?
};
} while (SQLSTATE == NOTFOUND); // retry if not enough on hand
R.Marti
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29
HandlingvonDeadlocks
numRetries = 0;
do {
#sql { UPDATE Customers SET Discount = 1.1*Discount
WHERE City = ′Geneva′ };
// assume there are lots of customers
// => potential for deadlock
if (SQLSTATE == SERIALIZATION_FAILURE) {
aborted = TRUE;
#sql { ROLLBACK WORK };
numRetries = numRetries + 1;
// wait for 1 second
} else {
aborted = FALSE;
#sql { COMMIT WORK };
}
} while (aborted && numRetries < 5);
R.Marti
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