事務處理系統(tǒng)(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-11-12 12:30:01 | 來源：信息時代

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    事務處理系統(tǒng) : 在傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫中作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能模塊(稱為事務管理器),與DBMS一體化存在,執(zhí)行事務begin_transaction、commit和rollback這樣的命令,記錄事務的狀態(tài)等,與其他模塊一起保持事務的ACID性質(zhì)。但是,在分布式應用中,事務處理系統(tǒng)既可能作為DBMS的一個模塊存在,也可能作為一個中間件獨立存在,稱為TP監(jiān)控器(TP monitor),用來管理事務和控制事務對DBMS的訪問。
1.集中式系統(tǒng)的事務處理
無論是單用戶系統(tǒng)還是多用戶系統(tǒng),集中式系統(tǒng)的事務處理系統(tǒng)是作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一個模塊與DBMS一體化存在的。負責表示層和應用層的用戶模塊和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)運行在同一臺計算機上,通過進程進行通信。
2. 分布式系統(tǒng)的事務處理
分布式事務處理系統(tǒng)是由多用戶系統(tǒng)發(fā)展而來的,用戶模塊分離為客戶機,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)構(gòu)成服務器。通過計算機網(wǎng)絡,客戶機和服務器模塊可以位于不同的物理場地。
有兩種基本的客戶服務器結(jié)構(gòu)。一種稱為兩層模型(two-tiered model)結(jié)構(gòu)。在這種模型下,客戶機負責表示層和應用層服務,應用程序啟動事務并與數(shù)據(jù)庫服務器通信。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的事務管理模塊負責事務的執(zhí)行。另一種稱為三層模型(threetiered model)結(jié)構(gòu)。表示層和應用層服務被分開,分別在不同的機器上執(zhí)行,客戶機完成表示層服務,收集用戶提供的信息,然后向應用服務器發(fā)送請求消息。應用服務器接收到請求后,執(zhí)行相應的應用程序,該程序再調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務器上相應的存儲過程或者SQL語句來完成服務請求。同樣也是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的事務管理模塊負責事務的執(zhí)行。
在客戶/服務器結(jié)構(gòu)下,客戶機和服務器都直接參與事務處理,即客戶機發(fā)起任務,然后等待服務器端的結(jié)果。因此,客戶機和服務器是同步工作的。通過使用隊列事務處理機制可以實現(xiàn)客戶機和服務器的異步工作,提高整個系統(tǒng)的效率。客戶機啟動事務T₁,將請求插入到服務器上的請求隊列中,然后做其他的工作。服務器端執(zhí)行一個事務T₂,從請求隊列中取出一個請求,完成相應的服務,并將結(jié)果插入另一隊結(jié)果隊列中?？蛻魴C在稍后的時間執(zhí)行事務T₃,將結(jié)果取出。隊列事務處理具有很多優(yōu)點?？蛻魴C可以在服務器繁忙的時候提出請求,服務器也可以在客戶機未準備好接收結(jié)構(gòu)時返回結(jié)果。另外,如果在執(zhí)行某個請求期間服務器崩潰了,則服務器事務異常中止,該請求重新放回請求隊列。當服務器重新啟動時,不需要客戶機的干預,就可以再次執(zhí)行該請求。最后,當有多個數(shù)據(jù)庫服務器可用時,還可以平衡所有服務器間的負載。
3.異構(gòu)系統(tǒng)和TP監(jiān)控器
目前許多事務處理系統(tǒng)的硬件平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和通信協(xié)議涉及不同廠商的產(chǎn)品,因此是異構(gòu)的系統(tǒng)。對于異構(gòu)系統(tǒng)來講,需要有開放的不同產(chǎn)品之間的接口以及用于產(chǎn)品間互相通信的通信軟件。這種需求促進了一類被稱為中間件的軟件產(chǎn)品的發(fā)展。中間件(middleware)泛指位于應用層和服務器軟件之間,屏蔽了服務器軟件的異構(gòu)性,使位于網(wǎng)絡上不同主機上的服務器之間的通信和協(xié)作更加便利的軟件。例如,JDBC和ODBC是允許應用程序訪問不同廠商的數(shù)據(jù)庫服務器的中間件,而CORBA是允許應用程序訪問分布在網(wǎng)絡上的對象的中間件。
事務處理監(jiān)控器(TP監(jiān)控器)是一類中間件,它包括一個事務管理器(transaction manager)和一個獨立于應用系統(tǒng)的服務集合,這些服務通常不為操作系統(tǒng)所提供,但又是事務處理系統(tǒng)所需要的。如通信管理、全局事務管理、線程管理、資源管理、認證和授權(quán)、系統(tǒng)監(jiān)控、恢復功能和編程接口等服務。
4.Internet上的事務處理
Internet的廣泛應用促進了異構(gòu)分布式事務處理應用的進一步發(fā)展。這些應用使用客戶端軟件(Web瀏覽器)及標準的Internet通信協(xié)議來與提供事務處理功能的Web服務器通信。
基于Internet的事務處理系統(tǒng)是由Web服務器、應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)。需要與Web服務器交互的用戶在瀏覽器中輸入該服務器的URL地址,瀏覽器采用HTTP協(xié)議建立與Web服務器的連接,Web服務器同樣使用HTTP協(xié)議將用HTML標記語言書寫的適當網(wǎng)頁返回給瀏覽器。Web服務器還可以在HTML網(wǎng)頁中包含Java Applet程序。發(fā)送完網(wǎng)頁后,服務器斷開與此瀏覽器的連接。Web服務器通過通用網(wǎng)關接口(common gateway interface,CGI)連接到應用服務器,Web服務器上的CGI程序處理HTML網(wǎng)頁提交的信息,并且啟動應用服務器上適當?shù)膽贸绦颉贸绦蛟L問數(shù)據(jù)庫服務器完成后將信息返回給CGI程序,CGI程序準備適當?shù)腍TML網(wǎng)頁返回給瀏覽器。如果將瀏覽器和Web服務器看作是表示服務的話,那么Internet上的事務處理系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)中的事務處理系統(tǒng)是類似的。