Veritabanı işlemleri, modern bilgi işlem ortamlarının temel bileşenleridir; bir veritabanı yönetim sistemi (DBMS) veya benzer bir sistem içinde gerçekleştirilen ve diğer işlemlerden bağımsız olarak tutarlı ve güvenilir bir şekilde ele alınan bir iş birimini temsil eder.
Veritabanı İşlemlerinin Kökenleri ve İlk Bahsedilenleri
Veritabanları bağlamında işlem kavramı ilk olarak 1960'lı yıllarda veri tabanı yönetim sistemlerinin ortaya çıkmasıyla ortaya çıkmıştır. SQL dilini uygulayan ilk sistemlerden biri olan IBM'in System R'si, 1970'lerde atomik işlemler kavramının geliştirilmesi ve yaygınlaştırılmasıyla sıklıkla tanınır.
Bugün bildiğimiz şekliyle veri tabanı işlemi, bilgisayar bilimcileri Jim Gray ve Andreas Reuter tarafından 1983 yılında yayınlanan ufuk açıcı bir makalede daha da geliştirildi; burada güvenilir bir işlemi karakterize eden ACID özellikleri (Atomiklik, Tutarlılık, Yalıtım, Dayanıklılık) ortaya konuldu.
Veritabanı İşlemi Nedir?
Veritabanı işlemi, tek bir mantıksal iş birimi olarak gerçekleştirilen bir veya daha fazla işlemin dizisidir. Bir veritabanındaki verileri işlerken daha fazla güvenilirlik ve bütünlük sağlamak için kullanılır. Bir işlemin içerdiği işlemler, veri okumaktan (SQL'de bir SELECT ifadesi), mevcut verileri değiştirmeye (bir UPDATE veya DELETE ifadesi) veya yeni veri eklemeye (bir INSERT ifadesi) kadar değişebilir.
Veritabanı ortamındaki işlemlerin iki ana amacı vardır:
-
Arızalardan doğru şekilde kurtarılmasına olanak tanıyan ve yürütmenin (tamamen veya kısmen) durduğu ve bir veritabanı üzerindeki birçok işlemin belirsiz durumla tamamlanmamış kaldığı sistem arızası durumlarında bile veritabanını tutarlı tutan güvenilir iş birimleri sağlamak.
-
Bir veritabanına aynı anda erişen programlar arasında izolasyon sağlamak. Eğer bu izolasyon sağlanmazsa programın sonucu muhtemelen hatalı olacaktır.
Veritabanı İşlemlerinin İç Yapısı ve İşleyişi
Her veritabanı işlemi temel ACID ilkelerine uyar:
-
Atomiklik: Atomiklik, bir işlemin ya tamamen başarılı olan ya da tamamen başarısız olan tek, bölünmez bir birim olarak ele alınmasını sağlar. İşlemin herhangi bir kısmı başarısız olursa, işlemin tamamı başarısız olur ve veritabanı durumu değişmeden kalır.
-
Tutarlılık: Tutarlılık özelliği, herhangi bir işlemin veritabanını bir geçerli durumdan diğerine getirmesini sağlar. Veritabanı belirli bir dizi kısıtlamayı karşılamalıdır ve işlemler durumu dönüştürmenin doğru yoludur.
-
İzolasyon: İzolasyon özelliği, işlemlerin eşzamanlı yürütülmesinin, veritabanını, işlemler sırayla yürütülüyormuş gibi aynı durumda bırakmasını sağlar.
-
Dayanıklılık: Dayanıklılık, bir işlemin bir kez gerçekleştirildikten sonra sistem arızası durumunda bile gerçekleştirilmiş olarak kalacağını garanti eder.
Veritabanı İşlemlerinin Temel Özellikleri
Veritabanı işlemlerinin temel özellikleri, en önemlisi ACID özellikleriyle karakterize edilir; atomik yapıları, veritabanları arasında tutarlılığı sürdürme yeteneği, izole yürütme ve kalıcı sonuçları içerir.
- Atomicity, hata gidermeye yardımcı olur ve bir işlemin tamamlanamaması durumunda hiçbir etkisinin uygulanmamasını sağlayarak veritabanı bütünlüğünü sağlar.
- Tutarlılık, veritabanının bütünlük kısıtlamalarını korur ve bozulmayı önler.
- İzolasyon, eşzamanlı işlemlerin birbirini etkilememesini garanti eder.
- Dayanıklılık, başarılı bir işlemdeki değişikliklerin sistem arızası olsa bile devam etmesini sağlar.
Veritabanı İşlem Türleri
İki ana veritabanı işlemi türü vardır: düz (veya standart) işlemler ve iç içe geçmiş işlemler.
| işlem tipi | Tanım |
|---|---|
| Düz İşlemler | Tüm işlemlerin aynı anda yürütüldüğü ve iç içe bir yapının bulunmadığı en yaygın işlemlerdir. |
| İç İçe İşlemler | Bunlar daha karmaşıktır ve diğer işlemlerin içine yerleştirilebilir. Veritabanı işlemleri üzerinde daha fazla esneklik ve kontrol sağlarlar ve kısmi taahhütlere izin verirler. |
Veritabanı İşlemlerini Kullanma: Yaygın Zorluklar ve Çözümler
Veritabanı işlemleriyle ilgili en yaygın zorluklardan biri eşzamanlılık kontrolüyle uğraşmaktır. Eşzamanlı işlemler, kirli okumalar, tekrarlanamayan okumalar ve hayalet okumalar gibi çeşitli çatışmalara ve sorunlara yol açabilir.
Bu sorunların çözümleri genellikle işlemlerin birbirini etkilememesini sağlamak için belirli işlem izolasyon seviyelerini ve kilitleme mekanizmalarını içerir.
Bir diğer zorluk ise sistem arızası durumunda işlemlerin dayanıklılığının sağlanmasıdır. Bu genellikle, veritabanına uygulanmadan önce bir günlüğe yapılan değişiklikleri kaydeden günlük kaydı ve yazma öncesi günlük kaydı ile gerçekleştirilir.
Veritabanı İşlemleri ve Benzer Kavramlar
Veritabanı işlemleri, veritabanı işlemleri ve veritabanı işlemleri gibi benzer kavramlarla karşılaştırılabilir. Bir veritabanı işlemi, okuma veya yazma gibi tek bir işlem iken, bir işlem, tek bir iş birimi olarak birden fazla işlemi içerir.
İşlemleri farklılaştıran temel özellikler, ACID özelliklerine bağlılıkları, atomik yapıları ve veritabanındaki tutarlılık ve bütünlüğü korumadaki rolleridir.
Veritabanı İşlemlerine İlişkin Gelecek Perspektifleri
Veritabanı işlemlerinin geleceği muhtemelen dağıtılmış veritabanlarına ve mikro hizmet mimarilerine yönelik devam eden trendden etkilenecektir. Bu paradigmalar, özellikle birden fazla dağıtılmış sistemde ACID özelliklerinin korunmasında yeni zorluklar getirmektedir.
Bu ortamlardaki işlemleri yönetmek için Saga modeli veya nihai tutarlılık modeli gibi yeni yaklaşımlar araştırılıyor. Ayrıca dağıtılmış işlem ilkelerini bünyesinde barındıran blockchain teknolojisi de bu alanda gelecekteki gelişmeleri etkileyebilir.
Proxy Sunucular ve Veritabanı İşlemleri
OneProxy tarafından sağlananlar gibi proxy sunucuları, özellikle dağıtılmış veritabanı ortamlarında veritabanı işlemlerinde çok önemli bir rol oynayabilir. Ekstra bir güvenlik ve anonimlik katmanı sağlayabilir, veritabanlarını yetkisiz erişime karşı koruyabilir ve önbelleğe alma yoluyla performansı potansiyel olarak artırabilirler.
Proxy sunucular, trafiğin yoğun olduğu senaryolarda yükü dağıtmak için de kullanılabilir ve farklı veritabanı sistemleri arasındaki iletişimi kolaylaştırarak dağıtılmış işlemlerin yönetilmesinde rol oynayabilir.
İlgili Bağlantılar
Veritabanı işlemleri hakkında daha fazla bilgi için şu kaynakları göz önünde bulundurun:
- Veritabanı Sistemleri: Kitabın Tamamı
- DBMS'deki ASİT Özellikleri
- Veritabanı Sistemlerinde İşlemler
- Mikro Hizmetlerde Dağıtılmış İşlemler
OneProxy'nin herhangi bir ortamda veritabanı işlemlerini yönetmek için ihtiyaç duyduğunuz güvenilir, emniyetli proxy sunucularını sağlayabileceğini unutmayın.
