Die Genauigkeit von Daten bezieht sich auf den gleichzeitigen Zugriff gemeinsamer Daten mehrerer Benutzer oder Prozesse. Dieser Zugang kann zu mehreren Problemen führen, wenn sie nicht ordnungsgemäß verwaltet werden. Die Schlüsselaspekte sind:
* gleichzeitiger Zugriff: Mehrere Entitäten (Benutzer, Transaktionen, Prozesse, Threads) interagieren ungefähr zur gleichen Zeit mit denselben Daten.
* Shared Data: Die auf die Daten zugegriffenen Daten werden unter diesen mehreren Einheiten geteilt. Diese Daten könnten sich in einer Datenbank, einer Datei, einem Speicher oder einem anderen gemeinsam genutzten Speicher befinden.
* Potenzial für Konflikte: Das Hauptanliegen bei der Parallelität ist das Potenzial für Konflikte. Diese Konflikte entstehen, wenn mehrere Entitäten versuchen, dieselben Daten gleichzeitig zu ändern. Dies kann zu inkonsistenten, falschen oder unvorhersehbaren Ergebnissen führen. Das klassische Beispiel ist das Problem "Lost Update", bei dem ein Update einen anderen überschreibt.
Arten von Parallelitätskontrollmechanismen:
Verschiedene Techniken werden verwendet, um Probleme mit der Parallelität zu verwalten und zu lösen, darunter:
* Sperren: Dies ist ein allgemeiner Ansatz, bei dem ein Unternehmen vor dem Zugriff eine Sperre für die Daten erfasst und verhindert, dass andere Entitäten sie bis zur Freigabe der Sperre ändern. Es gibt unterschiedliche Verriegelungsmechanismen, wie exklusive Schlösser (nur eine Entität kann zugreifen), gemeinsame Schlösser (mehrere Entitäten können aber nicht schreiben) und verschiedene Granularitäten der Verriegelung (Zeilenebene, Seitenebene, Tabellenebene).
* optimistische Parallelitätskontrolle (OCC): Dieser Ansatz geht davon aus, dass Konflikte selten sind. Eine Entität liest die Daten, nimmt Änderungen vor und prüft dann, bevor die Änderungen festgelegt werden, ob die Daten von einer anderen Entität geändert wurden. Wenn ein Konflikt erkannt wird, wird die Transaktion zurückgerollt.
* Pessimistische Parallelitätskontrolle (PCC): Dieser Ansatz geht davon aus, dass Konflikte häufig sind. Es verwendet die Verriegelungsmechanismen aggressiv, um zu verhindern, dass Konflikte in erster Linie auftreten.
* Versioning: Jede Version der Daten wird nachverfolgt, sodass mehrere Benutzer gleichzeitig an denselben Daten arbeiten können, ohne sich direkt miteinander zu stören. Konflikte werden durch Zusammenführen oder Auswahl der entsprechenden Version gelöst.
* Zeitstempel: Jede Transaktion wird ein Zeitstempel zugewiesen, und das System stellt sicher, dass Transaktionen in Zeitstempelreihenfolge verarbeitet werden, wodurch Konflikte verhindert werden.
Folgen einer schlechten Parallelitätskontrolle:
* Datenkonsistenz: Die Daten werden aufgrund widersprüchlicher Aktualisierungen beschädigt oder unzuverlässig.
* Verlorene Updates: Eine Aktualisierung überschreibt eine andere, was zum Datenverlust führt.
* Dirty liest: Eine Transaktion liest Daten, die durch eine andere Transaktion geändert, aber noch nicht begangen wurden.
* nicht wiederholbare Lesungen: Eine Transaktion liest dieselben Daten mehrmals, aber die Daten wurden durch eine andere Transaktion zwischen den Lesevorgängen geändert.
* Phantom liest: Eine Transaktion führt zweimal eine Abfrage aus, und die zweite Abfrage gibt zusätzliche Zeilen zurück, die durch eine weitere Transaktion zwischen den beiden Abfragen hinzugefügt wurden.
Zusammenfassend ist die Genauigkeit von Daten ein kritischer Aspekt der Softwareentwicklung, insbesondere in Systemen mit mehreren Benutzern oder Prozessen, die auf gemeinsame Ressourcen zugreifen. Die Implementierung ordnungsgemäßer Mechanismen zur Kontrolle von Parallelität ist für die Gewährleistung der Datenintegrität und der Anwendungszuverlässigkeit von wesentlicher Bedeutung.
