Для начала понимания взаимодействия между клиентскими процессами, которые "владеют" транзакциями, с одной стороны, и учетом транзакций, выполняемым в базе данных, с другой, будет полезным познакомиться с механизмом взаимодействия сервера и транзакций.

Внутренний образ состояния транзакции (Transaction State Bitmap, TSB) является таблицей, содержащей идентификаторы транзакций и их состояние, поддерживаемой сервером и инициализируемой при начальном подключении к базе данных. В логических терминах TSB содержит каждую транзакцию, найденную в инвентарных страницах транзакций, которая новее, чем OIT. Пока существуют подключения к базе данных, серверный процесс поддерживает TSB динамически, добавляя новые идентификаторы транзакций, изменяя состояние и удаляя идентификаторы, которые становятся неинтересными (т. е. будут подтверждены). Сервер записывает изменения в инвентарные страницы транзакций без повторного их чтения с диска.

На рис. 25.2 иллюстрируются эти шаги. Каждый раз, когда сервер обрабатывает запрос для транзакции, он читает заголовочную страницу базы данных, чтобы получить идентификатор для следующей транзакции. Изменяется TSB, и изменения записываются в инвентарные страницы базы данных.

"Движение вперед OIT (И/ИЛИ OAT)" - это термин Firebird, обозначающий увеличение значений OIT и OAT

В заголовочной странице базы данных, когда подтверждающиеся более старые транзакции исключаются из TSB, а новые транзакции, в свою очередь, становятся "старейшими". Обновление заголовочной страницы базы данных последними значениями OIT, OAT и следующей транзакции являются частью такой динамической экологии.

Если новая транзакция является транзакцией SNAPSHOT, она будет иметь свою собственную копию TSB для поддержания согласованного вида состояния базы данных, каким он был при ее старте. Транзакция READ COMMITTED всегда обращается к самому последнему "глобальному" TSB для получения доступа к версиям, подтвержденным после ее старта.

Рис. 25.2. Взаимодействие процесса клиент-сервер с TSB

Каждый раз, когда сервер стартует другую транзакцию, он проверяет состояние идентификаторов транзакций, которые он хранит в TSB, удаляя те, чье состояние было изменено на "подтвержденное", и заново вычисляет значения OIT и OAT. Он сравнивает их с хранимыми значениями в странице базы данных и при необходимости включает их в данные, сопровождающие запись в заголовок базы данных идентификатора новой "следующей транзакции".

Значение OAT будет увеличиваться, если транзакции будут достаточно короткими, чтобы предохранять активные транзакции и мусор от самых новых транзакций - от нагромождения, OIT будет увеличиваться, пока клиентские процессы подтверждают свою работу в большей степени, нежели отменяют их или теряют в результате аварий. При этих условиях производительность базы данных будет хорошей.

Застрявшая OAT хуже, чем застрявшая OIT. В системе с хорошей производительностью разница между OAT и самой новой транзакцией должна приблизительно равняться

количеству запущенных клиентских процессов, умноженному на среднее количество выполняющихся транзакций в каждом процессе. Выполняйте чистку базы данных во внерабочее время или используйте автоматическую чистку или оба варианта.

В главе 27 вы найдете несколько стратегий клиентских приложений для оптимизации OIT и OAT.

"Зазор" - еще одна часть Firebird. Он означает разницу между OIT и OAT. Зазор будет небольшим в сравнении с общим количеством транзакций или, в идеале, нулем. При этих условиях разумно предположить, что не существует подвешенных транзакций, что привело бы к раздуванию TSB и большому разрастанию инвентарных страниц транзакций.

Собственно сам зазор не ухудшает производительность. Зазор является индикатором большого объема накладных расходов, добавляемых системой управления транзакциями к обработке базы данных - чрезмерное использование и фрагментация памяти, избыточное количество читаемых страниц в процессе поиска и выделяемых страниц в процессе изменения и добавления данных. Решение и устранение проблем ухудшения производительности заключается в уменьшении зазора.

Сборка мусора (Garbage Collection, GB) - это постоянный фоновый процесс, который является функцией нормальной деятельности по поиску записей и проверке версий записей, которая выполняется для каждой транзакции. Когда обнаруживается устаревшая версия записи с идентификатором меньшим, чем OAT, происходит одно из двух:

* для Классического сервера устаревшие версии записей удаляются немедленно. Это называется кооперативной сборкой мусора, потому что каждая транзакция и каждый экземпляр сервера участвуют в чистке мусора, опережая все другие;

* для Суперсервера устаревшие версии записей помечаются во внутреннем списке удаляемых элементов для потока сборки мусора. Когда поток сборки мусора "просыпается", он будет работать с элементами в этом списке, изменяя его.

Чистка (sweep) также выполняет эту задачу, но в отличие от сборки мусора она может иметь дело с одной категорией заинтересованных транзакций: с теми, которые имеют состояние "отмененные" (rolled back). Она может также удалить "остатки" удаленных записей и освободить память для повторного использования.