Операционные системы -> Windows -> Технология COM+ (Microsoft Transaction Server)

Для распределенных приложений большое значение имеют вопросы обеспечения надежности, производительности, масштабируемости. Технология COM+ (старое название Microsoft Transaction Server, MTS) входит в состав серверных операционных систем Microsoft и предназначена для поддержки систем обработки транзакций.

COM+ может устанавливаться и работать на компьютерах с операционными системами Windows 95/98, Windows NT, Windows XP, Windows 2000, Windows 2003. Однако необходимо отметить, что система безопасности транзакций не реализована для операционных систем Windows 95/98 вследствие объективных ограничений, накладываемых этими системами.

Технология COM+ базируется на возможностях COM и обеспечивает поддержку распределенных приложений на компонентной основе. Объекты транзакций COM+ обладают основными свойствами объектов COM. Кроме этого, объекты транзакций реализуют специфические возможности, присущие только объектам MTS:

• управление транзакциями;
• безопасность;
• пулинг ресурсов;
• пулинг объектов.

• Координатор распределенных транзакций (Distributed Transaction Coordinator, DTC) представляет собой службу, управляющую транзакциями на низком уровне с использованием протокола двухфазной фиксации транзакций.
• Административное приложение MTS Explorer позволяет настраивать параметры среды COM+, хранимые в системном реестре; управлять пакетами и ролями COM+.
• Утилиты COM+ для работы в командной строке или batch-файле.
• Исполняемый файл MTX.EXE, который реализует автоматические транзакции, безопасность и активизацию (Just-In-Time, JIT).

Как работает COM+

• Программное обеспечение промежуточного уровня, обеспечивающее функционирование объектов транзакций во время выполнения.
• Утилита MTS Explorer, позволяющая управлять объектами транзакций.
• Интерфейсы прикладного программирования.
• Средства управления ресурсами.

Разработчики, использующие COM+ в своих приложениях, создают объекты бизнес-логики, удовлетворяющие требованиям к объектам COM+; затем компилируют их и устанавливают в среде COM+ при помощи пакетов. Пакет COM+ представляет собой контейнер, обеспечивающий группировку объектов в целях защиты данных, улучшения управления ресурсами и увеличения производительности. Управление пакетами осуществляется при помощи утилиты MTS Explorer.

Объект COM+

• объект должен быть реализован в составе внутреннего сервера (динамическая библиотека);
• объект должен содержать ссылку на библиотеку типов COM+;
• объект должен использовать только стандартный механизм маршаллинга COM;
• объект должен имплементировать интерфейс IobjectControl.

• statefull (с сохранением информации о состоянии объекта);
• stateless (без сохранения информации о состоянии объекта).

Сохранение состояния объекта требует, чтобы тот оставался активным и сохранял такие ценные ресурсы как, например, соединение с базой данных. На практике это означает не что иное, как работу с глобальными переменными, потому что именно в них хранится промежуточное состояние объекта.

Если объект не может сохранять свое промежуточное состояние, то он относится к типу stateless. Объекты этого типа более эффективны. Когда транзакция успешно завершена или прервана, все объекты, вовлеченные в транзакцию, деактивируются и, соответственно, теряют информацию о своем состоянии, приобретенную во время транзакции. Это помогает убедиться в изоляции транзакции и согласованности базы данных, а также освобождает ресурсы сервера для использования другими транзакциями. Завершение транзакции позволяет COM+ деактивировать объект и обновить ресурсы.

Транзакции

• все изменения в одной транзакции будут либо приняты, либо возвращены в свое предыдущее состояние;
• транзакция правильно и однозначно преобразует состояние системы;
• одновременные транзакции не видят частичные и не сохраненные изменения, которые могут создавать конфликты;
• подтверждение изменений управляемых ресурсов (таких как записи баз данных) защищает от ошибок, включая ошибки сети и процессов;
• регистрация транзакций позволяет восстанавливать исходное состояние даже после ошибок на дисках.

Атрибуты транзакций можно устанавливать тремя способами:

• на этапе разработки;
• с помощью редактора библиотеки типов;
• в среде MTS Explorer.

Контекст объекта COM+

Два метода интерфейса определяют способ выхода объекта из транзакции.

Метод SetComplete сообщает транзакции, что он готов к завершению своей работы в транзакции.

Использование метода SetAbort означает, что исполнение кода объекта привело к возникновению обстоятельств, препятствующих успешному завершению транзакции.

После использования любого из этих двух методов объект завершает свое участие в транзакции.

Методы EnableCommit и DisableCommit сообщают о текущем состоянии объекта. Метод EnableCommit сообщает, что объект позволяет завершить транзакцию, хотя его функционирование еще не завершено.

Рис. 1. Роль контекста объекта COM+

Вызов метода DisableCommit показывает, что в настоящий момент текущее состояние объекта не позволяет завершить транзакцию. При попытке завершить транзакцию после вызова этого метода, транзакция будет прервана.

При помощи перечисленных методов объект контекста обеспечивает среду COM+ информацией о состоянии объекта транзакции.

Например, распределитель ресурсов может использовать контекст объекта COM+ для обеспечения сервисов на основе транзакций. Пусть объект выполняется внутри транзакции, которая зарезервировала соединение с базой данных, используя провайдер ADO. Это соединение автоматически организует транзакцию. Все изменения в базе данных, использующие такое соединение, становятся частью транзакции и затем либо принимаются, либо откатываются. Дополнительно разработчики могут использовать несколько вспомогательных методов интерфейса IobjectContext.

Безопасность данных

• декларативная защита данных;
• программная защита данных.

Декларативная защита данных

По умолчанию в среде COM+ настроен пакет System Package, для которого предопределены две роли: администратора (Administrator) и читателя (Reader). Перед началом работы необходимо связать роль администратора с хотя бы одной учетной записью.

Программная защита данных

Когда приложение пытается использовать некоторый объект COM+, необходимо применить метод IsCallerInRole. В качестве параметра метода передается роль, исполняемая приложением. Если объект или пакет COM+ разрешен для роли, его использование разрешается и метод возвращает значение True.

Если же несколько объектов MTS используются в рамках одного процесса, метод IsCallerInRole возвращает True всегда. В этом случае для более точной идентификации применяется метод IsSecurityEnabled.

Ресурсы

• активизация Just-in-time;
• пулинг ресурсов (Resource pooling);
• пулинг объектов (Object pooling).

Активизация Just-in-time

В процессе работы приложения часто бывает необходимо использовать один экземпляр объекта COM+ несколько раз через определенные промежутки времени. При обращении к объекту он активизируется, а некоторое время после прекращения использования приложение удерживает ссылку на неиспользуемый объект.

Когда создается объект как часть среды COM+, также создается соответствующий контекст объекта. Этот контекст объекта существует в течение всего времени жизни соответствующего объекта COM+, через один или несколько циклов. COM+ использует контекст объекта для сохранения информации о нем при деактивизации.

Объект создается в неактивном состоянии и становится активным только после запроса клиента.

Когда объект становится неактивным, среда уничтожает все ресурсы объекта, в том числе, например, соединение к базе данных.

Объект COM+ становится неактивным при возникновении следующих событий:

• Вызов методов SetComplete или SetAbort интерфейса IobjectContext. Если объект вызывает метод SetComplete, когда он успешно завершил свою работу и нет необходимости сохранять внутреннее состояние объекта для следующего вызова клиента. Если объект вызывает SetAbort, указывая на невозможность успешного завершения своей работы и отсутствие необходимости сохранения состояния объекта. После чего объект возвращается в состояние предшествующее этой транзакции. При нормальной реализации stateless-объекта деактивизация происходит после вызова каждого метода.
• Транзакция сохраняется либо прерывается. Затем объект также деактивизируется. Среди этих объектов могут продолжить свое существование только те, что имеют ссылку на клиентов за пределами данной транзакции. Последующий вызов этих объектов повторно активирует их и служит причиной для выполнения в следующей транзакции.
• Последний клиент освобождает объект. При этом объект деактивизируется и контекст объекта тоже освобождается.

Пулинг ресурсов

Рассмотрим, например, соединение с базой данных через провайдер ADO. Известно, что выделение ресурсов, открытие и закрытие соединения с базой данных занимает довольно много времени. Частое повторение этой операции различными объектами COM+ применительно к одной базе данных вызовет повышенный расход ресурсов.

Именно в таких случаях и используется пулинг ресурсов. Соединение с базой данных, больше не используемое одним серверным объектом, может быть использовано другим объектом.

Для выполнения задач пулинга ресурсов COM+ использует распределитель ресурсов.

Освобождение ресурсов

В то же самое время необходимо освобождать ссылки на другие ресурсы, включая ссылки на другие объекты (и объекты COM+ и контексты объектов) и память, занятую экземплярами компонентов. Этого не следует делать лишь в случае, если надо сохранить информацию о состоянии между вызовами клиентов.

Пулинг объектов

Рис. 2. Схема пулинга объектов COM+

Суть этого механизма проста.

При выполнении приложений в среде COM+ создается специальный пул объектов.

Для управления пулом и размещения в нем объектов используется интерфейс IobjectControl. Если объект предназначен для использования в пулинге, то метод CanBePooled-интерфейса должен возвращать значение True. После деактивизации такого объекта сервер COM+ помещает его в пул. Объекты внутри пула доступны для немедленного использования любыми другими запросами клиентов. В случае если объект запрошен, но пул объектов пуст, MTS автоматически создает новый экземпляр объекта.

Тестирование и установка компонентов COM+

При отладке объектов COM+ необходимо отключить этот параметр (присвоить значение, равное нулю), иначе объект может быть выгружен средой, пока вы работаете с исходным кодом или значениями переменных в процессе отладки.

В стадии разработки компонент нельзя перекомпилировать, пока он находится в памяти. В этом случае появится сообщение об ошибке "Cannot write to DLL while executable is loaded.". Для устранения такой ситуации необходимо с использованием MTS Explorer установить в свойствах пакета параметр shut down after being idle for 3 minutes, изменив соответственно время.

Для этого надо:

1. В MTS Explorer щелкнуть правой кнопкой мыши на пакете, в котором инсталлирован интересующий объект транзакции и из всплывающего меню выбрать пункт Properties.
2. В появившемся диалоге выбрать закладку Advanced.
3. Изменить время ожидания на 0.
4. Нажать кнопку OK для сохранения параметров и вернутся в среду MTS Explorer.

Оптимизация работы с COM+

Блокировка транзакций

Действия COM+

Действие - это совокупность объектов, которые действуют сообща в интересах единственного клиента. Действие может содержать объекты из разных пакетов. Каждый объект COM+ существует только в одном действии, хотя действие может содержать несколько объектов. Каждая транзакция существует только в одном действии, хотя действие может содержать несколько транзакций.

Программирование для COM+ подразумевает, что объекты COM+ не должны разделяться между действиями. Параллельное использование объектов внутри действия очень опасно, поскольку возможна ситуация, когда объект, работающий в интересах одного потока, может попытаться принять транзакцию, пока объект, работающий в интересах второго потока, находится в процессе выполнения работы внутри той же транзакции. Если транзакция была действительно принята, это привело бы к фиксации частично выполненной транзакции.

Автор: Евгений Марков
Источник: wwwe.finestreet.ru