In einer relationalen Datenbankmanagementsystem (RDBMS) sind Transaktionen ein zentrales Konzept, um die Konsistenz und Integrität der Daten sicherzustellen. Eine Transaktion ist eine Sequenz von Datenbankoperationen (wie Einfügungen, Aktualisierungen oder Löschungen), die als eine einzige Einheit betrachtet werden. Das RDBMS stellt sicher, dass entweder alle Operationen einer Transaktion erfolgreich abgeschlossen werden (Commit) oder keine davon (Rollback). Dies wird durch die ACID-Eigenschaften (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) gewährleistet.
1. Atomicity (Atomarität): Diese Eigenschaft stellt sicher, dass alle Operationen einer Transaktion entweder vollständig abgeschlossen oder vollständig abgebrochen werden. Zum Beispiel, wenn eine Transaktion aus drei Datenbankoperationen besteht und eine davon fehlschlägt, werden alle drei Operationen zurückgerollt (Rollback). Dies verhindert inkonsistente Daten und garantiert, dass die Datenbank nach einer Transaktion in einem gültigen Zustand ist.
2. Consistency (Konsistenz): Das Konsistenzprinzip sorgt dafür, dass eine Transaktion die Datenbank von einem gültigen Zustand in einen anderen gültigen Zustand überführt. Es bedeutet, dass alle definierten Regeln, Einschränkungen und Trigger der Datenbank vor und nach der Transaktion eingehalten werden.
3. Isolation: Die Isolierung verhindert, dass Transaktionen gegenseitig beeinflusst werden. Verschiedene Transaktionen, die gleichzeitig ausgeführt werden, können keine unzulässigen Zwischenzustände sehen. Beispielsweise sollten während einer laufenden Transaktion andere Transaktionen nicht auf unvollständige Daten zugreifen können. Dies wird oft durch Sperren (Locks) realisiert.
4. Durability (Dauerhaftigkeit): Diese Eigenschaft garantiert, dass das Ergebnis einer erfolgreich abgeschlossenen Transaktion dauerhaft gespeichert wird, selbst bei einem Systemabsturz. Dies wird typischerweise durch das Schreiben von Transaktionsdaten auf nichtflüchtigen Speicher wie Festplatten gewährleistet.
Angenommen, wir haben eine Bankdatenbank, und eine Transaktion umfasst das Überweisen eines bestimmten Betrags von Konto A zu Konto B. Die Transaktion würde die folgenden Schritte enthalten:
1. Überprüfung des Kontostands auf Konto A.
2. Betrag von Konto A abbuchen.
3. Betrag zu Konto B hinzufügen.
Wenn während dieses Prozesses ein Fehler auftritt, zum Beispiel wenn es nicht möglich ist, auf Konto B zuzugreifen, wird die gesamte Transaktion zurückgerollt (Rollback). Das bedeutet, dass der abgebuchte Betrag auf Konto A wieder gutgeschrieben wird.
1. Korth, H. F., & Silberschatz, A. (2010). Database System Concepts (6th Edition). McGraw-Hill Education. Dieses Buch bietet eine umfassende Einführung und tiefgehende Erläuterung zu den Grundlagen von Datenbanksystemen, einschließlich Transaktionsverwaltung.
2. Elmasri, R., & Navathe, S. B. (2015). Fundamentals of Database Systems (7th Edition). Pearson. Dies ist eine weitere exzellente Quelle für das Verständnis der Kernprinzipien von Datenbankdesign und -verwaltung.
3. Date, C. J. (2004). An Introduction to Database Systems (8th Edition). Addison Wesley. Ein etabliertes Referenzwerk in der Datenbankgemeinschaft, das auch die Theorie und Praxis der Transaktionsverwaltung abdeckt.
Durch das Befolgen der oben genannten Prinzipien und Richtlinien für die Transaktionsverwaltung können RDBMS sicherstellen, dass die Datenbank konsistent und zuverlässig bleibt, selbst bei gleichzeitigen Zugriffen und Systemausfällen.
