グローバル・トランザクションのコーディング

グローバル・トランザクションとは、複数のリソース・マネージャを使用し、複数のサーバー上で行われる複数の操作を1つの論理単位として処理できるようにするメカニズムです。

プロセスがトランザクション・モードになると、サーバーにリクエストされたサービスが現在のトランザクションにかわって処理されます。呼び出されてトランザクションに参加したサービスは、「トランザクションの参加リソース」と呼ばれます。参加リソースから返される値によって、トランザクションの結果が変わる場合があります。

グローバル・トランザクションは複数のローカル・トランザクションから構成され、各トランザクションは同じリソース・マネージャにアクセスします。リソース・マネージャは、同時実行制御とデータ更新の原子性を実現します。ローカル・トランザクションでは、アクセスが正常に終了するか、または全体が失敗します。つまり、一部だけが成功することはありません。

1つのトランザクションに参加可能なサーバー・グループは最大16個です。

Oracle Tuxedoシステムでは、グローバル・トランザクションが参加しているリソース・マネージャと共に管理され、原子性、一貫性、独立性、および持続性という特徴を持つ特定シーケンスの操作として処理されます。つまり、グローバル・トランザクションは、以下のような特徴を持つ論理的な作業単位と言えます。

Oracle Tuxedoシステムでは、個々のグローバル・トランザクションのステータスがトラッキングされ、その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が決定されます。

トランザクションの開始

グローバル・トランザクションを開始するには、次の文法を使用してTPBEGIN(3cbl)ルーチンを呼び出します。

表9-1は、TPTRXDEF-RECデータ構造体のフィールドを示しています。

フィールド

説明

T-OUT

トランザクションがタイムアウトになるまでの時間(秒単位)。この引数に0を指定すると、システムで可能な最長時間(秒単位)に設定されます。つまり、timeoutには、システムで定義された符号なしlong型の最大値が設定されます。

T-OUTパラメータに0または非現実的な大きな値を指定すると、システムによるエラー検出と報告が遅れる原因となります。T-OUTパラメータを使用すると、サービス・リクエストに対するレスポンスが妥当な時間内に確実に戻されるようになり、ネットワーク障害などの問題が発生した場合に、コミットされる前にトランザクションを終了できます。

レスポンスを人が待っている場合、このパラメータには小さな値(可能な場合は30秒未満)を設定します。

生産システムの場合、T-OUTに大きな値を設定して、システムの負荷やデータベースの競合に起因する遅延に対応できるようにします。予測される平均レスポンス時間を2、3倍した時間が最適です。

注意: T-OUTパラメータに設定する値は、Oracle Tuxedoのアプリケーション管理者が構成ファイルに設定したSCANUNITパラメータの値と一致していなければなりません。SCANUNITパラメータには、タイムアウトになったトランザクションとサービス・リクエストでブロックされた呼出しがないかどうかを確認、つまりスキャンする頻度を指定します。このパラメータの値は、定期的なスキャンの間隔を表します。

T-OUTパラメータには、スキャンを実行する間隔より大きな値を設定します。T-OUTパラメータに設定された値がスキャンの間隔より小さいと、トランザクションがタイムアウトになる時間と、そのタイムアウトが検出される時間にずれが生じます。SCANUNITのデフォルト値は10秒です。T-OUTパラメータの設定値についてはアプリケーション管理者と検討し、T-OUTパラメータに設定した値がシステム・パラメータの値と矛盾しないようにします。

TRANID

トランザクション識別子。

TPBEGINは、どのプロセスからも呼び出すことができます。ただし、すでにトランザクション・モードになっているプロセスからは呼び出すことはできません。トランザクション・モードでTPBEGINが呼び出されると、プロトコル・エラーになって呼出しが失敗し、TP-STATUSにTPEPROTOが設定されます。プロセスがトランザクション・モードの場合でも、この失敗はトランザクションには影響しません。

次のサンプル・コードは、グローバル・トランザクションの定義方法を簡単に示しています。

次のサンプル・コードは、未処理の応答に起因するエラーの発生を示しています。

  . . .
  MOVE "BUY" TO SERVICE-NAME.
  SET TPBLOCK TO TRUE.
  SET TPNOTRAN TO TRUE.
  SET TPREPLY TO TRUE.
  SET TPNOTIME TO TRUE.
  SET TPSIGRSTRT TO TRUE.
  CALL "TPACALL" USING
                    TPSVCDEF-REC
                    TPTYPE-REC
                    BUY-REC
                    TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       error processing
  . . .
  MOVE 0 TO T-OUT.
  CALL "TPBEGIN" USING
                    TPTRXDEF-REC
                    TPSTATUS-REC.
vIF  NOT TPOK
       error processing
* ERROR TP-STATUS is set to TPEPROTO
  . . .
       program statements
  . . .
  SET TPBLOCK TO TRUE.
  SET TPNOTRAN TO TRUE.
  SET TPCHANGE TO TRUE.
  SET TPNOTIME TO TRUE.
  SET TPSIGRSTRT TO TRUE.
  SET TPGETANY TO TRUE.
  CALL "TPGETRPLY" USING
                    TPSVCDEF-REC
                    TPTYPE-REC
                    WK-AREA
                    TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       error processing

トランザクションがタイムアウトになった場合、TPCOMMITを呼び出すとトランザクションが停止します。その結果、TPCOMMITが失敗し、TP-STATUSにTPEABORTが設定されます。

次のサンプル・コードは、トランザクションのタイムアウトを確認する方法を示しています。 T-OUTの値が30秒に設定されていることに注目してください。

. . .
MOVE 30 TO T-OUT.
CALL "TPBEGIN" USING TPTRXDEF-REC TPSTATUS-REC.
IF  NOT TPOK
     MOVE "Failed to BEGIN a transaction" TO LOG-REC-TEXT.
     MOVE 29 to LOG-REC-LEN
     CALL "USERLOG" USING
                       LOG-REC-TEXT
                       LOG-REC-LEN
                       TPSTATUS-REC
     CALL "TPTERM" USING
                      TPSTATUS-REC
     PERFORM A-999-EXIT.
. . .
         communication CALL statements
. . .
IF  TPETIME
     CALL "TPABORT" USING
                       TPTRXDEF-REC
                       TPSTATUS-REC
IF  NOT TPOK
         error processing
ELSE
    CALL "TPCOMMIT" USING
                       TPTRXDEF-REC
                       TPSTATUS-REC
    IF  NOT TPOK
          error processing

次のサンプル・コードは、トランザクションの定義方法を示しています。

 DATA DIVISION.
 WORKING-STORAGE SECTION.
*
 01  TPTYPE-REC.
 COPY TPTYPE.
*
 01 TPSTATUS-REC.
 COPY TPSTATUS.
*
 01 TPINFDEF-REC.
 COPY TPINFDEF.
*
 01  TPSVCDEF-REC.
 COPY TPSVCDEF.
*
 01  TPTRXDEF-REC.
 COPY TPTRXDEF.
*
 01 LOG-REC              PIC X(30) VALUE " ".
 01 LOG-REC-LEN          PIC S9(9)  COMP-5.
*
 01 USR-DATA-REC         PIC X(16).
*
 01 AUDV-REC.
      05  AUDV-BRANCH-ID      PIC S9(9) COMP-5.
      05  AUDV-BALANCE        PIC S9(9) COMP-5.
      05  AUDV-ERRMSG         PIC X(60).
*
  PROCEDURE DIVISION.
*
 A-000.
  . . .
* Get Command Line Options  set Variables (Q-BRANCH)
  MOVE SPACES TO USRNAME.
  MOVE SPACES TO CLTNAME.
  MOVE SPACES TO PASSWD.
  MOVE SPACES TO GRPNAME.
  CALL "TPINITIALIZE" USING TPINFDEF-REC
                          USR-DATA-REC
                          TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       MOVE "Failed to join application" TO LOG-REC
       MOVE 26 TO LOG-REC-LEN
        CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                          LOG-REC-LEN
                          TPSTATUS-REC
        PERFORM A-999-EXIT.
* Start global transaction
  MOVE 30 TO T-OUT.
  CALL "TPBEGIN" USING TPTRXDEF-REC TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       MOVE 29 to LOG-REC-LEN
       MOVE "Failed to begin a transaction" TO LOG-REC
       CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                         LOG-REC-LEN
                         TPSTATUS-REC
       PERFORM DO-TPTERM.
* Set up record
  MOVE Q-BRANCH TO AUDV-BRANCH-ID.
  MOVE ZEROS TO AUDV-BALANCE.
  MOVE SPACES TO AUDV-ERRMSG.
* Set up TPCALL records
  MOVE "GETBALANCE" TO SERVICE-NAME.
  MOVE "VIEW" TO REC-TYPE.
  MOVE LENGTH OF AUDV-REC TO LEN.
  SET TPBLOCK TO TRUE.
  SET TPTRAN IN TPSVCDEF-REC TO TRUE.
  SET TPNOTIME TO TRUE.
  SET TPSIGRSTRT TO TRUE.
  SET TPCHANGE TO TRUE.
*
  CALL "TPCALL" USING TPSVCDEF-REC
                   TPTYPE-REC
                   AUDV-REC
                   TPTYPE-REC
                   AUDV-REC
                   TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       MOVE 19 to LOG-REC-LEN
       MOVE "Service call failed" TO LOG-REC
       CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                         LOG-REC-LEN
                         TPSTATUS-REC
       PERFORM DO-TPABORT
       PERFORM DO-TPTERM.
* Commit global transaction
  CALL "TPCOMMIT" USING TPTRXDEF-REC
                  TPSTATUS-REC
  IF  NOT TPOK
       MOVE 16 to LOG-REC-LEN
       MOVE "Failed to commit" TO LOG-REC
       CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                   LOG-REC-LEN
                   TPSTATUS-REC
  PERFORM DO-TPTERM.
* Show results only when transaction has completed successfully
  DISPLAY "BRANCH=" Q-BRANCH.
  DISPLAY "BALANCE=" AUDV-BALANCE.
  PERFORM DO-TPTERM.
* Abort the transaction
 DO-TPABORT.
  CALL "TPABORT" USING TPTRXDEF-REC
                       TPSTATUS-REC
  IF  NOT TPOK
       MOVE 26 to LOG-REC-LEN
       MOVE "Failed to abort transaction" TO LOG-REC
       CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                         LOG-REC-LEN
                         TPSTATUS-REC.
* Leave the application
 DO-TPTERM.
  CALL "TPTERM" USING TPSTATUS-REC.
  IF  NOT TPOK
       MOVE 27 to LOG-REC-LEN
       MOVE "Failed to leave application" TO LOG-REC
       CALL "USERLOG" USING LOG-REC
                         LOG-REC-LEN
                         TPSTATUS-REC.
                         EXIT PROGRAM.
*
 A-999-EXIT.
*
 EXIT PROGRAM.

トランザクションの終了

グローバル・トランザクションを終了するには、TPCOMMIT(3cbl)を呼び出して現在のトランザクションをコミットするか、またはTPABORT(3cbl)を呼び出して処理を停止して、すべての操作をロールバックします。

現在のトランザクションのコミット

TPCOMMIT(3cbl)ルーチンは、現在のトランザクションをコミットします。 TPCOMMITから正常に制御が戻ると、現在のトランザクションの結果としてリソースに加えられた変更は永続的なものとなります。

トランザクションをコミットするための条件

TPCOMMITを正常に実行するには、次の条件を満たしていることが必要です。

最初の条件を満たしていない場合、呼出しは失敗し、プロトコル・エラーを示すTPEPROTOがTP-STATUSに設定されます。2番目または3番目の条件を満たしていない場合、呼出しは失敗し、トランザクションがロールバックされたことを示すTPEABORTがTP-STATUSに設定されます。トランザクションに未処理の応答があるときにTPCOMMITが開始プロセスによって呼び出されると、トランザクションは停止され、トランザクションに関連する応答記述子が無効になります。参加リソースがTPCOMMITまたはTPABORTを呼び出しても、トランザクションには影響しません。

サービス呼出しでTPFAILが戻されるか、またはサービス・エラーが発生すると、トランザクションはロールバックのみの状態になります。ロールバックのみのトランザクションに対してTPCOMMITが呼び出されると、このルーチンはトランザクションを取り消し、-1を戻してTP-STATUSにTPEABORTを設定します。すでにタイムアウトになっているトランザクションに対してTPCOMMITを呼び出した場合も同じ結果になり、TPCOMMITは-1を戻してTP-STATUSにTPEABORTが設定されます。トランザクション・エラーの詳細は、『C言語を使用したOracle Tuxedo ATMIアプリケーションのプログラミング』の「エラーの管理」を参照してください。

2フェーズ・コミット・プロトコル

TPCOMMITルーチンが呼び出されると、2フェーズ・コミット・プロトコルによる通信が開始されます。このプロトコルは、その名前が示すように、次の2段階の処理に分かれています。

トランザクションの開始プロセスがTPCOMMITルーチンを呼び出すと、コミット・シーケンスが開始されます。指定されたコーディネータ・グループ内のOracle Tuxedo TMSサーバー・プロセスは、コミット・プロトコルの最初のフェーズを実行する各参加リソース・グループのTMSと通信を行います。次に、各グループのTMSは、そのグループのリソース・マネージャ(RM)に、トランザクション・マネージャとRM間の通信用に定義されているXAプロトコルを使用してコミットするように指示します。RMは、安定記憶域にコミット・シーケンスの前後のトランザクションの状態を書き込み、TMSに成功か失敗かを通知します。その後、TMSはトランザクション・コーディネータのTMSにレスポンスを渡します。

トランザクション・コーディネータのTMSは、すべてのグループから成功の通知を受け取ると、トランザクションのコミット中であることをログに記録し、第2フェーズのコミット通知をすべての参加リソース・グループに送信します。その後、各グループのRMはトランザクションの更新を完了します。

トランザクション・コーディネータのTMSが、グループから第1フェーズのコミットの失敗の通知を受けた場合、またはグループからの応答の受信に失敗した場合、各RMにロールバック通知を送信し、RMはすべてのトランザクション更新を以前の状態に戻します。これにより、TPCOMMITは失敗し、TP-STATUSにTPEABORTが設定されます。

コミットの成功条件の選択

1つのトランザクションに複数のグループが関係している場合、TPCOMMITが正常に制御を戻すための条件として、次のいずれかを指定できます。

この2つの条件のいずれかを指定するには、構成ファイルのRESOURCESセクションのCMTRETパラメータに、次のいずれかの値を設定します。

コミット条件での妥協点

ほとんどの場合、グローバル・トランザクションのすべての参加リソースが第1フェーズの正常終了を記録した場合、第2フェーズも正常終了します。CMTRETにLOGGEDを設定すると、TCOMMITの呼出しから制御が多少早く戻るようになります。ただし、参加リソースが、コミットの決定と矛盾する方法で、トランザクションの担当部分をヒューリスティックで終了する危険性があります。

このようなリスクを負うべきかどうかの選択は、アプリケーションの性質に左右されます。たとえば、財務アプリケーションなど正確さが要求されるアプリケーションでは、すべての参加リソースが2フェーズ・コミットを完了するまでは、制御を戻さないようにします。時間的な条件を重視するアプリケーションでは、正確さを犠牲にしても実行速度を上げます。

現在のトランザクションの停止

TPABORT(3cbl)ルーチンを使用すると、異常な状態を通知して、明示的にトランザクションを停止できます。この関数は、トランザクションの応答に未処理のものがあると、その呼出し記述子を無効にします。その場合、トランザクションで行われた変更はリソースには適用されません。TPABORTルーチンの呼出しには、次の文法を使用します。

例:会話モードによるトランザクションのコミット

図9-1は、グローバル・トランザクションを行う階層構造の会話型接続を示しています。

接続階層構造は、次の処理が行われることで構築されます。

クライアント(プロセスA)は、TPBEGINとTPCONNECTを呼び出して、トランザクション・モードで接続を開始します。
クライアントは、実行する従属サービスを呼び出します。
各従属サービスは、処理が完了すると、処理が成功したか失敗したか(TPEV_SVCSUCCまたはTPEV_SVCFAIL)を示す応答を階層構造を通じてトランザクションを開始したプロセスに送信します。この例では、トランザクションを開始したプロセスはクライアント(プロセスA)です。従属サービスは、応答の送信が終了すると、つまり未処理の応答がなくなると、TPRETURNを呼び出します。
クライアント(プロセスA)は、すべての従属サービスが正常終了したかどうかを確認します。

この場合、クライアントはTPCOMMITを呼び出して、それらのサービスが実行した変更をコミットし、トランザクションを終了します。
正常終了していない従属サービスがある場合、TPCOMMITは成功しないので、クライアントはTPABORTを呼び出します。

例:参加リソースのエラーの確認

次のサンプル・コードでは、クライアントはREPORTサービスへの同期呼出し(24行目)を行います。次に、通信呼出しで返される可能性があるエラーを調べて(30 - 42行目)、参加リソースの失敗を確認します。

01   . . .
02   CALL "TPINITIALIZE" USING TPINFDEF-REC
03   USR-DATA-REC
04   TPSTATUS-REC.
05   IF  NOT TPOK
06       error message,
07       EXIT PROGRAM .
08   MOVE 30 TO T-OUT.
09   CALL "TPBEGIN" USING TPTRXDEF-REC TPSTATUS-REC.
10   IF  NOT TPOK
11       error message,
12       PERFORM DO-TPTERM.
13  * Set up record
14   MOVE "REPORT=accrcv DBNAME=accounts" TP-RECORD.
15   MOVE 27 TO LEN.
16   MOVE "REPORTS" TO SERVICE-NAME.
17   MOVE "STRING" TO REC-TYPE.
18   SET TPBLOCK TO TRUE.
19   SET TPTRAN IN TPSVCDEF-REC TO TRUE.
20   SET TPNOTIME TO TRUE.
21   SET TPSIGRSTRT TO TRUE.
22 SET TPCHANGE TO TRUE.
23  *
24   CALL "TPCALL" USING TPSVCDEF-REC
25                 TPTYPE-REC
26                 TP-RECORD
27                 TPTYPE-REC
28                 TP-RECORD
29                 TPSTATUS-REC.
30   IF  TPOK
31        PERFORM DO-TPCOMMIT
32        PERFORM DO-TPTERM.
33  * Check return status
34    IF  TPESVCERR
35    DISPLAY "REPORT service's TPRETURN encountered problems"
36    ELSE IF  TPESVCFAIL
37    DISPLAY "REPORT service FAILED with return code=" APPL-RETURN-CODE
38    ELSE IF  TPEOTYPE
39    DISPLAY "REPORT service's reply is not of any known REC-TYPE"
40  *
41    PERFORM DO-TPABORT
42    PERFORM DO-TPTERM.
43  * Commit global transaction
44   DO-TPCOMMIT.
45    CALL "TPCOMMIT" USING TPTRXDEF-REC
46                    TPSTATUS-REC
47    IF  NOT TPOK
48        error message
49  * Abort the transaction
50   DO-TPABORT.
51    CALL "TPABORT" USING TPTRXDEF-REC
52                   TPSTATUS-REC
53    IF  NOT TPOK
54        error message
55  * Leave the application
56   DO-TPTERM.
57    CALL "TPTERM" USING TPSTATUS-REC.
58    IF  NOT TPOK
59        error message
60    EXIT PROGRAM.

グローバル・トランザクションの暗黙的な定義

アプリケーションでは、次のいずれかの方法でグローバル・トランザクションを開始できます。

構成ファイルのシステム・パラメータAUTOTRANを設定すると、サービス・ルーチンがトランザクション・モードになります。AUTOTRANにYを設定すると、別のプロセスからリクエストを受信したときに、サービス・サブルーチン内でトランザクションが自動的に開始されます。

暗黙的にトランザクションを定義する場合は、以下の規則に従います。

呼出し側プロセスがトランザクション・モードになっていない場合に、システム・パラメータAUTOTRANがトランザクションを開始するように設定されていると、プロセスが別のプロセスのサービスをリクエストしたときにトランザクションが開始されます。
すでにトランザクション・モードになっているプロセスが別のプロセスのサービスをリクエストした場合、システムはまず、呼出し側でTPNOTRANが設定されているかどうかを確認します。

TPNOTRANが設定されていない場合、呼び出されたプロセスは伝達の規則によってトランザクション・モードになります。システムによってAUTOTRANパラメータは確認されません。

TPTRN-FLAG IN TPSVCDEF-RECにTPNOTRANが設定されている場合、呼び出されたプロセスによって実行されるサービスは、現在のトランザクションに含まれません。つまり、「伝達の規則」は適用されません。システムによってAUTOTRANパラメータが確認されます。

AUTOTRANにNが設定されている場合(つまりAUTOTRANが有効になっていない場合)、呼び出されたプロセスはトランザクション・モードになりません。
AUTOTRANにYが設定されている場合、呼び出されたプロセスはトランザクション・モードになります。ただし、新しいトランザクションとして処理されます。

XA準拠のサーバー・グループに対するグローバル・トランザクションの定義

アプリケーション・プログラマがXA準拠のサーバー・グループのサービスをコーディングする場合、グループのリソース・マネージャを介して操作を行うようにするのが一般的です。通常、サービスは1つのトランザクション内ですべての操作を行います。それに対して、TPNOTRANの通信設定でサービスを呼び出すと、データベース操作の実行時に予期しない結果を受け取る場合があります。

予測不能な動作を防ぐには、XA準拠のリソース・マネージャに対応付けられているグループのサービスが、常にトランザクション・モードで呼び出されるようにアプリケーションを設計します。または、構成ファイルのAUTOTRANにYを設定します。また、サービス・コードの早い段階で、トランザクション・レベルを確認します。

トランザクションが開始されたことの確認

特定のエラー条件を回避したり正しく解釈するには、プロセスがトランザクション・モードかどうかを確認することが大切です。たとえば、すでにトランザクション・モードになっているプロセスがTPBEGINを呼び出すとエラーになります。そのようなプロセスがTPBEGINを呼び出すと、呼出しは失敗し、TP-STATUSにTPEPROTOが設定されて、呼出し側がすでにトランザクションに参加しているにもかかわらず呼び出されたことが示されます。トランザクションに影響はありません。

サービス・サブルーチンがトランザクション・モードかどうかを確認した後で、TPBEGINを呼び出すようにアプリケーションを設計できます。次のいずれかの方法で、トランザクション・レベルを確認できます。

TPGETLEVは、呼出し側がトランザクション・モードになっていない場合はTP-NOT-IN-TRANを返し、トランザクション・モードになっている場合はTP-IN-TRANを返します。

次のサンプル・コードは、TPGETLEVルーチン(3行目)を使用して、トランザクション・レベルを確認する方法を示しています。プロセスがトランザクション・モードになっていない場合、アプリケーションでトランザクションを開始します(5行目)。 TPBEGINが失敗した場合、メッセージがステータス行に返され(9行目)、TPRETURNのAPPL-CODE IN TPSVCRET-RECにAPL-RETURN-CODE IN TPSTATUS-RECで取得できるコードが設定されます(1行目と11行目)。

AUTOTRANにYが設定されている場合、トランザクション・ルーチンのTPBEGIN、TPCOMMIT、TPABORTを明示的に呼び出す必要はありません。その結果、トランザクション・レベルを確認するオーバーヘッドを減らすことができます。また、TRANTIMEパラメータを設定して、タイムアウト間隔を指定することもできます。タイムアウト間隔は、サービスに対するトランザクションが開始されてからの経過時間です。また、トランザクションが完了しなかった場合は、トランザクションがロールバックされるまでの時間です。

たとえば、前述のコードのOPEN_ACCTサービスを変更するとします。現在のコードでは、OPEN_ACCTにトランザクションが明示的に定義され、そのトランザクションの有無を確認しています。これらの処理のオーバーヘッドを減らすには、そのコードを削除します。その場合、OPEN_ACCTは常にトランザクション・モードで呼び出す必要があります。この要件を指定するには、構成ファイルのAUTOTRANとTRANTIMEシステム・パラメータを有効にします。

COBOLを使用したOracle Tuxedoアプリケーションのプログラミング