Erklärung des Begriffs: Transactional File System (TxF)

Begriff Transactional File System
Abkürzung TxF
Eintrag zuletzt aktualisiert am 12.02.2011

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Was ist Transactional File System ?

Seit Windows NT 6.0 (Vista, Server 2008) unterstützt das Windows-NTFS-Dateisystem atomare Transaktionen.

Transactional File System (alias "Transactional NTFS", Abkürzung TxF) erlaubt auf Basis des Kernel Transaction Manager (KTM) Transaktionen im Dateisystem. Damit kann z.B. verhindert werden, dass durch einen Programmabbruch während des Beschreibens einer Datei eine halbfertige oder inkonsistente Datei im Dateisystem verbleibt. Auch kann erreicht werden, dass mehrere Dateien konsistent beschrieben werden.

Das TxF nutzt den Kernel Transaction Manager (KTM), der sich wiederum in dem schon seit langem verfügbaren Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MSDTC) integriert. Damit kann man Transaktionen schaffen, die Dateisystem, Datenbanken und die Windows-Registrierungsdatenbank (Transactional Registry) umfassen. Auch Änderungen im Dateisystem auf mehreren Computern können als Transaktion abbilden.

Verfügbarkeit

TxF ist für lokale Dateien verfügbar seit Windows Vista, für entfernte Dateien seit Windows Server 2008.

APIs

Für TxF gibt es leider noch keine direkte Unterstützung im .NET Framework. Die Programmierschnittstelle ist offiziell von Microsoft bisher nur auf C++-Ebene in der Kernel32.dll verfügbar (z.B. durch die Funktion CreateFileTransacted(), CopyFileTransacted(), DeleteFileTransacted(), etc.).

Es gibt aber als Open Source-Bibliothek eine in C#-geschriebene Wrapper-Bibliothek mit Namen "Transactional NTFS Managed Wrapper" (code.msdn.microsoft.com/txfmanaged).

System.Transactions

Damit kann man dann die elegante Transaktionsunterstützung durch die .NET-Bibliothek System.Transactions nutzen. Bei der Verwendung von System.Transactions ist eine Instanz von System.Transactions.TransactionScope zu erzeugen. Die Transaktion gilt als erfolgreich abgeschlossen (Commit), wenn die Complete()-Methode aufgerufen wird. Wird das TransactionScope vernichtet, ohne den Aufruf von Complete(), z.B. weil es zu einem Laufzeitfehler gekommen ist, gilt die Transaktion als nicht erfolgreich (Abort). Alle Aktionen zwischen der Erzeugung von TransactionScope und dem Commit/Abort werden automatisch Teil der Transaktion, sofern es für diese Aktion einen Transaktionsmanager gibt. Die Verwaltung der Transaktion obliegt dem MSDTC, einem Systemdienst von Windows, der gestartet sein muss.

Beispiel

Das folgende Beispiel zeigt die sehr elegante Verwendung von TransactionScope über einen using{}-Block in C# in einer Methode der Geschäftslogik. Innerhalb des using{}-Blocks werden zwei Methoden der Datenzugriffsschicht aufgerufen (ReduzierePlatzAnzahl () und ErzeugeBuchung()). Außerdem erfolgt das Erstellen einer Protokolldatei im NTFS-Dateisystem. Nur wenn alle drei Aktionen erfolgreich waren, kommt es zum Aufruf von Complete(). Nur dann werden die Veränderungen in der Datenbank und die erzeugte Datei im Dateisystem bestandskräftig.
/// <summary>
/// Flugbuchung erstellen
/// </summary>
public string NewBuchung(int FlugNummer, int PassagierNummer)
{
try
{
string Buchungscode = FlugNummer.ToString() + "-" + PassagierNummer.ToString();

// Transaktion, nur erfolgreich wenn Platzanzahl reduziert und Buchung erstellt!
Using (System.Transactions.TransactionScope t = new System.Transactions.TransactionScope())
{
// hier erfolgen Änderungen in Datenbanken über zwei Methoden der Datenzugriffsschicht
if (!FlugDZS.ReduzierePlatzAnzahl(FlugNummer, 1)) return "Kein Platz auf diesem Flug vorhanden!";
if (!BuchungsDZS.ErzeugeBuchung(PassagierNummer, FlugNummer)) return "Buchung nicht möglich!";

// Protokolldatei im NTFS-Dateisystem schreiben (als Teil der Transaktion)
string Path = @"t:\buchungen\" + Buchungscode + ".txt";
FileStream fs = TransactedFile.Open(Path, System.IO.FileMode.CreateNew, System.IO.FileAccess.Write, System.IO.FileShare.None);
StreamWriter sw = new StreamWriter(fs);
sw.WriteLine(DateTime.Now + ";" + Buchungscode + ";" + FlugNummer + ";" + PassagierNummer);
sw.Close();
fs.Close();

// Transaktion abschließen
t.Complete();

// Buchungscode zurückgeben
return Buchungscode;
}
}
catch (Exception ex)
{
return "Fehler: " + ex.Message;
}
}

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