ธุรกรรมฐานข้อมูลเป็นองค์ประกอบสำคัญของสภาพแวดล้อมการประมวลผลสมัยใหม่ ซึ่งเป็นตัวแทนของหน่วยงานที่ดำเนินการภายในระบบจัดการฐานข้อมูล (DBMS) หรือระบบที่คล้ายกัน ซึ่งได้รับการปฏิบัติในลักษณะที่สอดคล้องกันและเชื่อถือได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับธุรกรรมอื่นๆ
ต้นกำเนิดและการกล่าวถึงธุรกรรมฐานข้อมูลในช่วงแรก
แนวคิดของการทำธุรกรรมในบริบทของฐานข้อมูลถูกนำมาใช้ครั้งแรกในทศวรรษ 1960 พร้อมกับการถือกำเนิดของระบบการจัดการฐานข้อมูล System R ของ IBM ซึ่งเป็นหนึ่งในระบบแรกๆ ที่ใช้ภาษา SQL มักได้รับการยกย่องในการพัฒนาและทำให้แนวคิดเกี่ยวกับธุรกรรมอะตอมมิกแพร่หลายในทศวรรษ 1970
ธุรกรรมฐานข้อมูลอย่างที่เราทราบในปัจจุบันได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมในรายงานประจำปี 1983 โดยนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ Jim Grey และ Andreas Reuter โดยพวกเขาได้วางคุณสมบัติของกรด (อะตอมมิกซิตี ความสม่ำเสมอ การแยกตัว และความทนทาน) ที่ระบุลักษณะของธุรกรรมที่เชื่อถือได้
ธุรกรรมฐานข้อมูลคืออะไร?
ธุรกรรมฐานข้อมูลคือลำดับของการดำเนินการตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปที่ดำเนินการเป็นหน่วยลอจิคัลเดียวของงาน ใช้เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความสมบูรณ์มากขึ้นเมื่อจัดการข้อมูลภายในฐานข้อมูล การดำเนินการที่รวมอยู่ในธุรกรรมอาจมีตั้งแต่การอ่านข้อมูล (คำสั่ง SELECT ใน SQL) ไปจนถึงการแก้ไขข้อมูลที่มีอยู่ (คำสั่ง UPDATE หรือ DELETE) หรือการแทรกข้อมูลใหม่ (คำสั่ง INSERT)
ธุรกรรมในสภาพแวดล้อมฐานข้อมูลมีวัตถุประสงค์หลักสองประการ:
-
เพื่อจัดให้มีหน่วยการทำงานที่เชื่อถือได้ซึ่งช่วยให้สามารถกู้คืนจากความล้มเหลวได้อย่างถูกต้อง และรักษาฐานข้อมูลให้สอดคล้องกันแม้ในกรณีที่ระบบล้มเหลว เมื่อการดำเนินการหยุดลง (ทั้งหมดหรือบางส่วน) และการดำเนินการจำนวนมากในฐานข้อมูลยังคงไม่สมบูรณ์โดยมีสถานะไม่ชัดเจน
-
เพื่อให้การแยกระหว่างโปรแกรมที่เข้าถึงฐานข้อมูลพร้อมกัน หากไม่มีการระบุการแยกนี้ ผลลัพธ์ของโปรแกรมอาจมีข้อผิดพลาด
โครงสร้างภายในและการทำงานของธุรกรรมฐานข้อมูล
ธุรกรรมฐานข้อมูลทุกครั้งเป็นไปตามหลักการพื้นฐานของ ACID:
-
ความเป็นอะตอม: Atomicity ช่วยให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมจะถือเป็นหน่วยเดียวที่แบ่งแยกไม่ได้ ซึ่งจะสำเร็จทั้งหมดหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง หากส่วนใดส่วนหนึ่งของธุรกรรมล้มเหลว ธุรกรรมทั้งหมดจะล้มเหลว และสถานะของฐานข้อมูลจะไม่เปลี่ยนแปลง
-
ความสม่ำเสมอ: คุณสมบัติความสอดคล้องช่วยให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมใดๆ จะนำฐานข้อมูลจากสถานะที่ถูกต้องหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง ฐานข้อมูลควรเป็นไปตามชุดข้อจำกัดเฉพาะ และธุรกรรมเป็นวิธีที่ถูกต้องในการแปลงสถานะ
-
การแยกตัว: คุณสมบัติการแยกช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำธุรกรรมที่เกิดขึ้นพร้อมกันจะทำให้ฐานข้อมูลอยู่ในสถานะเดียวกับที่ธุรกรรมถูกดำเนินการตามลำดับ
-
ความทนทาน: ความทนทานรับประกันว่าเมื่อมีการทำธุรกรรมแล้ว การทำธุรกรรมจะยังคงมีผลแม้ว่าระบบจะล้มเหลวก็ตาม
คุณสมบัติที่สำคัญของธุรกรรมฐานข้อมูล
คุณสมบัติที่สำคัญของธุรกรรมฐานข้อมูล ซึ่งโดดเด่นด้วยคุณสมบัติ ACID ที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่ ลักษณะแบบอะตอมมิก ความสามารถในการรักษาความสอดคล้องกันในฐานข้อมูล การดำเนินการแบบแยกส่วน และผลลัพธ์ที่คงทน
- Atomicity ช่วยในการกู้คืนข้อผิดพลาดและรับประกันความสมบูรณ์ของฐานข้อมูลโดยทำให้แน่ใจว่าหากธุรกรรมไม่เสร็จสมบูรณ์ ก็จะไม่มีผลกระทบใดๆ เกิดขึ้น
- ความสม่ำเสมอจะช่วยปกป้องข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ของฐานข้อมูลและป้องกันการทุจริต
- การแยกรับประกันว่าธุรกรรมที่เกิดขึ้นพร้อมกันจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน
- ความทนทานช่วยให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงของธุรกรรมที่ประสบความสำเร็จยังคงอยู่แม้ว่าระบบจะล้มเหลวก็ตาม
ประเภทของธุรกรรมฐานข้อมูล
ธุรกรรมฐานข้อมูลมีสองประเภทหลัก: ธุรกรรมแบบคงที่ (หรือแบบมาตรฐาน) และธุรกรรมแบบซ้อน
| ประเภทธุรกรรม | คำอธิบาย |
|---|---|
| ธุรกรรมแบบแบน | ธุรกรรมเหล่านี้เป็นธุรกรรมทั่วไปที่ดำเนินการทั้งหมดพร้อมกันและไม่มีโครงสร้างที่ซ้อนกัน |
| ธุรกรรมที่ซ้อนกัน | สิ่งเหล่านี้ซับซ้อนกว่าและสามารถฝังอยู่ในธุรกรรมอื่นได้ สิ่งเหล่านี้ให้ความยืดหยุ่นและการควบคุมการดำเนินงานฐานข้อมูลมากขึ้นและอนุญาตการคอมมิตบางส่วน |
การใช้ธุรกรรมฐานข้อมูล: ความท้าทายและวิธีแก้ปัญหาทั่วไป
หนึ่งในความท้าทายที่พบบ่อยที่สุดกับธุรกรรมฐานข้อมูลคือการจัดการกับการควบคุมภาวะพร้อมกัน ธุรกรรมที่เกิดขึ้นพร้อมกันสามารถนำไปสู่ข้อขัดแย้งและปัญหาต่างๆ เช่น การอ่านสกปรก การอ่านซ้ำไม่ได้ และการอ่านหลอก
การแก้ไขปัญหาเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับระดับการแยกธุรกรรมเฉพาะและกลไกการล็อกเพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน
ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการรับรองความคงทนของธุรกรรมในกรณีที่ระบบล้มเหลว โดยทั่วไปจะได้รับการจัดการโดยการทำเจอร์นัลและการบันทึกล่วงหน้า ซึ่งจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงในบันทึกก่อนที่จะนำไปใช้กับฐานข้อมูล
ธุรกรรมฐานข้อมูลเทียบกับแนวคิดที่คล้ายกัน
ธุรกรรมฐานข้อมูลสามารถเปรียบเทียบได้กับแนวคิดที่คล้ายกัน เช่น การทำงานของฐานข้อมูลและกระบวนการฐานข้อมูล แม้ว่าการดำเนินการฐานข้อมูลจะเป็นการดำเนินการเดียวเช่นการอ่านหรือเขียน ธุรกรรมจะรวมการดำเนินการหลายรายการเป็นหน่วยงานเดียว
ลักษณะสำคัญที่สร้างความแตกต่างให้กับธุรกรรมคือการยึดมั่นในคุณสมบัติของ ACID ลักษณะอะตอมมิก และบทบาทในการรักษาความสอดคล้องและความสมบูรณ์ในฐานข้อมูล
มุมมองในอนาคตเกี่ยวกับธุรกรรมฐานข้อมูล
อนาคตของธุรกรรมฐานข้อมูลมีแนวโน้มที่จะได้รับอิทธิพลจากแนวโน้มอย่างต่อเนื่องของฐานข้อมูลแบบกระจายและสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส กระบวนทัศน์เหล่านี้นำมาซึ่งความท้าทายใหม่ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาคุณสมบัติของกรดในระบบแบบกระจายหลายระบบ
มีการสำรวจแนวทางใหม่ๆ เช่น รูปแบบ Saga หรือโมเดลความสอดคล้องในที่สุดเพื่อจัดการธุรกรรมในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ นอกจากนี้ เทคโนโลยีบล็อกเชนซึ่งรวมเอาหลักการของธุรกรรมแบบกระจายเข้าไว้ด้วยกัน อาจมีอิทธิพลต่อการพัฒนาในอนาคตในสาขานี้ด้วย
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และธุรกรรมฐานข้อมูล
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ เช่นเดียวกับที่ OneProxy มอบให้ สามารถมีบทบาทสำคัญในธุรกรรมฐานข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมฐานข้อมูลแบบกระจาย พวกเขาสามารถมอบการรักษาความปลอดภัยและการไม่เปิดเผยตัวตนเพิ่มเติมอีกชั้น ปกป้องฐานข้อมูลจากการเข้าถึงที่ไม่ได้รับอนุญาต และอาจปรับปรุงประสิทธิภาพผ่านการแคช
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ยังสามารถใช้เพื่อกระจายโหลดในสถานการณ์ที่มีการรับส่งข้อมูลสูง และอาจมีบทบาทในการจัดการธุรกรรมแบบกระจายโดยอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างระบบฐานข้อมูลที่แตกต่างกัน
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับธุรกรรมฐานข้อมูล ให้พิจารณาทรัพยากรเหล่านี้:
- ระบบฐานข้อมูล: หนังสือฉบับสมบูรณ์
- คุณสมบัติของกรดใน DBMS
- ธุรกรรมในระบบฐานข้อมูล
- ธุรกรรมแบบกระจายในไมโครเซอร์วิส
โปรดจำไว้ว่า OneProxy สามารถมอบพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ที่เชื่อถือได้และปลอดภัยที่คุณต้องการสำหรับการจัดการธุรกรรมฐานข้อมูลในทุกสภาพแวดล้อม
