単一フェースおよび複数フェーズでのトランザクションのコミット

  • [アーティクル]

トランザクションで使用される各リソースは、リソース マネージャー (RM) によって管理され、その動作はトランザクション マネージャー (TM) によって調整されます。 「トランザクションの参加要素としてのリソースの参加」トピックでは、単一 (または複数) のリソースがトランザクションに参加する方法が説明されています。 ここでは、参加リソース間でトランザクションのコミットメントを調整する方法について説明します。

トランザクションの最後に、アプリケーションはトランザクションのコミットまたはロールバックを要求します。 トランザクション マネージャーは、一部のリソース マネージャーがトランザクションのコミットを選択し、他のリソース マネージャーがトランザクションのロールバックを選択するというようなリスクを回避する必要があります。

トランザクションに複数のリソースが含まれる場合は、2 フェーズ コミット (2PC) を実行する必要があります。 2 フェーズ コミット プロトコル (準備フェーズとコミット フェーズ) により、すべてのリソースに対する変更がトランザクションの終了時に完全にコミットされるか、または完全にロールバックされることが保証されます。 その後、すべての参加要素に最終結果が通知されます。 2 フェーズ コミット プロトコルの詳細については、『トランザクション処理: 概念と手法』(Morgan Kaufmann Series in Data Management Systems、ISBN: 1558601902、Jim Gray 著) をお読みください。

単一フェーズ コミット プロトコルに参加することで、トランザクションのパフォーマンスを最適化することもできます。 詳しくは、「単一フェーズ コミットおよび昇格可能単一フェーズ通知を使用した最適化」をご覧ください。

トランザクション結果の通知を受信するだけで、コミットまたはロールバックの選択には参加しない場合は、TransactionCompleted イベントに登録する必要があります。

2 フェーズ コミット (2PC)

最初のトランザクション フェーズで、トランザクション マネージャーは、トランザクションをコミットするかロールバックするかを決定するため、各リソースに照会します。 2 番目のトランザクション フェーズでは、トランザクション マネージャーは照会結果を各リソースに通知し、必要なクリーンアップを実行できるようにします。

この種のトランザクションに参加するために、リソース マネージャーは IEnlistmentNotification インターフェイスを実装する必要があります。このインターフェイスは、2PC 中に通知として TM が呼び出すメソッドを提供します。 このような実装の例を次に示します。

class myEnlistmentClass : IEnlistmentNotification
{
    public void Prepare(PreparingEnlistment preparingEnlistment)
    {
        Console.WriteLine("Prepare notification received");

        //Perform transactional work

        //If work finished correctly, reply prepared
        preparingEnlistment.Prepared();

        // otherwise, do a ForceRollback
        preparingEnlistment.ForceRollback();
    }

    public void Commit(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("Commit notification received");

        //Do any work necessary when commit notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }

    public void Rollback(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("Rollback notification received");

        //Do any work necessary when rollback notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }

    public void InDoubt(Enlistment enlistment)
    {
        Console.WriteLine("In doubt notification received");

        //Do any work necessary when in doubt notification is received

        //Declare done on the enlistment
        enlistment.Done();
    }
}

Public Class EnlistmentClass
    Implements IEnlistmentNotification

    Public Sub Prepare(ByVal myPreparingEnlistment As PreparingEnlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Prepare
        Console.WriteLine("Prepare notification received")

        'Perform transactional work

        'If work finished correctly, reply with prepared
        myPreparingEnlistment.Prepared()
    End Sub

    Public Sub Commit(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Commit
        Console.WriteLine("Commit notification received")

        'Do any work necessary when commit notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub

    Public Sub Rollback(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.Rollback
        Console.WriteLine("Rollback notification received")

        'Do any work necessary when rollback notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub

    Public Sub InDoubt(ByVal myEnlistment As Enlistment) Implements System.Transactions.IEnlistmentNotification.InDoubt
        Console.WriteLine("In doubt notification received")

        'Do any work necessary when in doubt notification is received

        'Declare done on the enlistment
        myEnlistment.Done()
    End Sub
End Class

準備フェーズ (フェーズ 1)

アプリケーションから Commit 要求を受信すると、トランザクション マネージャーは、各リソースのトランザクションに対する選択を取得するため、各参加リソースに対して Prepare メソッドを呼び出し、参加しているすべての参加要素の準備フェーズを開始します。

IEnlistmentNotification インターフェイスを実装するリソース マネージャーは、次の簡単な例に示すように、最初に Prepare(PreparingEnlistment) メソッドを実装する必要があります。

public void Prepare(PreparingEnlistment preparingEnlistment)  
{  
     Console.WriteLine("Prepare notification received");  
     //Perform work  
  
     Console.Write("reply with prepared? [Y|N] ");  
     c = Console.ReadKey();  
     Console.WriteLine();  
  
     //If work finished correctly, reply with prepared  
     if ((c.KeyChar == 'Y') || (c.KeyChar == 'y'))  
     {  
          preparingEnlistment.Prepared();  
          break;  
     }  
  
     // otherwise, do a ForceRollback  
     else if ((c.KeyChar == 'N') || (c.KeyChar == 'n'))  
     {  
          preparingEnlistment.ForceRollback();  
          break;  
     }  
}

永続的リソース マネージャーがこの呼び出しを受信すると、トランザクションの回復情報 (RecoveryInformation プロパティの取得により利用可) と、コミット時にトランザクションを完了させるのに必要な情報をすべてログに記録する必要があります。 RM はワーカー スレッドでこれを実行できるため、Prepare メソッド内で実行する必要はありません。

この準備操作が完了したら、RM は Prepared メソッドまたは ForceRollback メソッドを呼び出して、コミットまたはロールバックを選択する必要があります。 PreparingEnlistment クラスは、Done クラスから Enlistment メソッドを継承することに注意してください。 準備フェーズ中に PreparingEnlistment コールバックでこのメソッドを呼び出すと、読み取り専用の参加 (トランザクション保護されたデータを読み取れるが更新できないリソース マネージャー) であることが TM に通知され、RM はフェーズ 2 でのトランザクションの結果として、トランザクション マネージャーからの通知を受信しなくなります。

すべてのリソース マネージャーが Prepared を選択すると、トランザクションのコミットメントが成功したことがアプリケーションに通知されます。

コミット フェーズ (フェーズ 2)

トランザクションの 2 番目のフェーズで、トランザクション マネージャーがすべてのリソース マネージャーから準備の成功を受信すると (すべてのリソース マネージャーがフェーズ 1 の終わりで Prepared を呼び出した場合)、各リソース マネージャーに対して Commit メソッドを呼び出します。 これにより、リソース マネージャーは、変更を永続的なものとして、コミットを完了できます。

いずれかのリソース マネージャーがフェーズ 1 での準備の失敗を報告すると、トランザクション マネージャーは、各リソース マネージャーに対して Rollback メソッドを呼び出し、アプリケーションにコミットの失敗を通知します。

したがって、リソース マネージャーは次のメソッドを実装する必要があります。

public void Commit (Enlistment enlistment)  
{  
     // Do any work necessary when commit notification is received  
  
     // Declare done on the enlistment  
     enlistment.Done();  
}  
  
public void Rollback (Enlistment enlistment)  
{  
     // Do any work necessary when rollback notification is received  
  
     // Declare done on the enlistment
     enlistment.Done();
}

RM は、通知の種類に基づいてトランザクションを終了するために必要な作業を実行し、Done パラメーターで Enlistment メソッドを呼び出すことにより、TM に作業の完了を通知する必要があります。 これはワーカー スレッドで実行できます。 フェーズ 2 の通知は、フェーズ 1 で Prepared メソッドを呼び出した同じスレッドで、インラインで発生する可能性があることに注意してください。 このため、フェーズ 2 の通知を受け取る前に既に完了したと考えられる作業 (ロックの解除など) は、Prepared 呼び出しの後には実行できません。

InDoubt の実装

最後に、揮発性リソース マネージャーに InDoubt メソッドを実装する必要があります。 このメソッドは、トランザクション マネージャーが 1 つ以上の参加要素と接続できなくなり、そのステータスが不明になった場合に呼び出されます。 この場合は、トランザクションのいずれかの参加要素が矛盾した状態のままになっていないかどうかを後で調べることができるよう、この事実を記録しておく必要があります。

public void InDoubt (Enlistment enlistment)  
{  
     // log this  
     enlistment.Done();  
}

単一フェーズ コミットの最適化

単一フェーズ コミット プロトコルは、すべての更新が明示的な調整なしに行われるため、実行時に、より効率的です。 このプロトコルについて詳しくは、「単一フェーズ コミットおよび昇格可能単一フェーズ通知を使用した最適化」をご覧ください。

関連項目