Implementieren eines Ressourcen-Managers

Jede in einer Transaktion verwendete Ressource wird von einem Ressourcen-Manager (RM) verwaltet, dessen Aktionen von einem Transaktions-Manager (TM) koordiniert werden. RMs arbeiten mit dem TM zusammen, um der Anwendung die Unteilbarkeit und Isolation zu garantieren. Microsoft SQL Server, dauerhafte Meldungswarteschlangen und speicherinterne Hashtabellen sind Beispiele für Ressourcen-Manager.

Ein RM verwaltet entweder dauerhafte oder flüchtige Daten. Die Dauerhaftigkeit (oder im Gegensatz dazu die Flüchtigkeit) eines Ressourcen-Managers leitet sich davon ab, ob der Ressourcen-Manager die Wiederherstellung nach einem Fehler unterstützt. Wenn ein RM die Wiederherstellung nach einem Fehler unterstützt, legt er Daten während Phase1 (Vorbereitung) in einem permanenten Speicher ab, damit er sich im Falle eines Ausfalls nach der Wiederherstellung erneut in die Transaktion eintragen und entsprechend den Benachrichtigungen des TM geeignete Aktionen ausführen kann. Im Allgemeinen verwalten flüchtige RMs flüchtige Ressourcen wie beispielsweise eine speicherinterne Datenstruktur (z. B. eine speicherinterne Transaktions-Hashtabelle), und dauerhafte RMs verwalten Ressourcen, die über einen beständigeren Sicherungsspeicher verfügen (z. B. eine Datenbank, deren Sicherungsspeicher ein Datenträger ist).

Damit eine Ressource an einer Transaktion teilnehmen kann, muss sie sich in die Transaktion eintragen. Die Transaction-Klasse definiert eine Reihe von Methoden, deren Namen mit Enlist beginnen und die diese Funktionen bereitstellen. Die unterschiedlichen Enlist-Methoden entsprechen den verschiedenen Eintragungstypen, über die ein Ressourcen-Manager verfügen kann. Die EnlistVolatile-Methoden werden für flüchtige Ressourcen und die EnlistDurable-Methode wird für dauerhafte Ressourcen verwendet. Nachdem auf der Grundlage der Dauerhaftigkeit Ihrer Ressource entschieden wurde, ob die EnlistDurable-Methode oder die EnlistVolatile-Methode verwendet wird, sollten Sie Ihre Ressource für die Teilnahme an einem Zweiphasencommit (2PC) eintragen, indem Sie die IEnlistmentNotification-Schnittstelle für Ihren RM implementieren. Weitere Informationen zu 2PC finden Sie unter Ausführen eines Einphasen- oder Mehrphasencommits für eine Transaktion.

Indem sich der RM einträgt, stellt er sicher, dass er Rückrufe des TM erhält, wenn der Transaktionscommit ausgeführt wurde oder fehlgeschlagen ist. Es gibt eine Instanz von IEnlistmentNotification pro Eintragung. In der Regel gibt es eine Eintragung pro Transaktion, jedoch kann ein RM sich mehrmals in dieselbe Transaktion eintragen.

Nach Eintragung reagiert der RM auf die Anforderungen der Transaktion. Ein dauerhafter RM speichert genügend Informationen, um die Änderungen einer Transaktion an den vom RM verwalteten Ressourcen rückgängig zu machen oder zu wiederholen. Es gibt viele Wege, dies zu erreichen: Zwei gängige Verfahren sind das Aufzeichnen von Datenversionen oder das Führen eines Änderungsprotokolls.

Wenn die Anwendung einen Commit für die Transaktion ausführt, initiiert der TM das Zweiphasencommit-Protokoll. Der TM fragt zuerst jeden eingetragenen RM, ob er vorbereitet ist, einen Commit für die Transaktion auszuführen. Der RM muss sich auf den Commit vorbereiten, d. h. er bereitet sich vor, entweder einen Commit für die Transaktion auszuführen oder den Vorgang abzubrechen.

Während der Vorbereitungsphase erfasst der dauerhafte RM die alten und neuen Daten in einem permanenten Speicher, damit der RM sie im Falle eines Systemausfalls wiederherstellen kann. Wenn der RM die Vorbereitung vollenden konnte, informiert er den TM über seine Entscheidung, ob ein Commit für die Transaktion ausgeführt oder die Transaktion abgebrochen werden soll. Teilt einer der RMs das Fehlschlagen der Vorbereitung mit, sendet der TM einen Rollback-Befehl an alle RMs und informiert die Anwendung über das Fehlschlagen des Commit.

Nach der Vorbereitung muss ein RM warten, bis er in Phase 2 einen Commit- oder Abbruchrückruf vom TM erhält. In der Regel werden das gesamte Vorbereitungsprotokoll und das Commitprotokoll im Bruchteil einer Sekunde ausgeführt. Wenn es zu System- oder Kommunikationsfehlern kommt, kann es Minuten oder gar Stunden dauern, bis die Commit- oder Abbruchbenachrichtigung ankommt. Während dieses Zeitraums bleibt der RM im Unklaren über das Ergebnis der Transaktion. Er weiß nicht, ob ein Commit für die Transaktion ausgeführt oder die Transaktion abgebrochen wurde. Während dieser Zeit der Ungewissheit, lässt der RM die Daten geändert, indem er die Transaktion sperrt. Auf diese Weise werden die Änderungen von anderen Transaktionen isoliert.

Wenn ein RM ausfällt, werden alle seine eingetragenen Transaktionen abgebrochen, ausgenommen diejenigen, die vor dem Fehler vorbereitet wurden oder deren Commit vor dem Fehler zu Ende geführt wurde. Wenn ein dauerhafter RM neu startet, rekonstruiert er den Commitzustand der von ihm verwalteten Ressourcen, indem er die Informationen, die in der Vorbereitungsphase geschrieben wurden, abruft. Danach führt er entsprechend diesen Informationen einen Commit dieser Transaktionen aus oder bricht sie ab.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Zweiphasencommit-Protokoll und die RMs zusammen dafür sorgen, dass die Transaktionen unteilbar und dauerhaft sind.

Die Transaction-Klasse stellt die EnlistPromotableSinglePhase-Methode auch bereit, um eine Erweiterbare Einphaseneintragung (PSPE) vorzunehmen. Dadurch wird es einem dauerhaften RM ermöglicht, eine Transaktion zu hosten und zu "besitzen", die später bei Bedarf eskaliert werden kann, um von MSDTC verwaltet zu werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Optimierung mit Einphasencommit und heraufstufbarer Einphasenbenachrichtigung.

In diesem Abschnitt

Die gewöhnlich von einem Ressourcen-Manager ausgeführten Schritte werden in den folgenden Themen umrissen.

Eintragen von Ressourcen als Teilnehmer an einer Transaktion

Beschreibt, wie eine dauerhafte oder flüchtige Ressource sich in eine Transaktion eintragen kann.

Ausführen eines Einphasen- oder Mehrphasencommits für eine Transaktion

Beschreibt, wie ein Ressourcen-Manager auf eine Commitbenachrichtigung reagiert und den Commit vorbereitet.

Durchführen einer Wiederherstellung

Beschreibt, wie ein dauerhafter Ressourcen-Manager nach einem Fehler die Wiederherstellung durchführt.

Vertrauensebenen für Sicherheit beim Zugriff auf Ressourcen

Beschreibt, wie die drei Vertrauensebenen für System.Transactions den Zugriff auf die Typen von Ressourcen einschränkt, die System.Transactions verfügbar macht.

Optimierung mit Einphasencommit und Heraufstufbarer Einphasenbenachrichtigung

Beschreibt Optimierungsvorgehensweisen für die Implementierung von Ressourcen-Managern.