什么是“事务性”文件操作？答案

【问题标题】：What are "transactional" file operations?什么是“事务性”文件操作？
【发布时间】：2021-07-25 20:23:03
【问题描述】：

我正在浏览用于文件和目录管理操作的 Win32 API 函数。我看到其中一些函数有它们所谓的“事务”对应物。

示例：
CreateDirectory 和 CreateDirectoryTransacted
RemoveDirectory 和 RemoveDirectoryTransacted
CreateFile 和 CreateFileTransacted
CopyFile 和 CopyFileTransacted

我阅读了对这些事务处理函数的解释，维基百科文章 Transactional NTFS 和 this MSDN Magazine page。但是由于这些页面中的大量术语（对我而言），我并没有清楚地理解这些解释。他们都达成了一个共同的共识，即这些功能是“原子的”。但据我从“原子”这个词所理解的，它是一个原子核，周围有旋转的电子……

你能用基本简单的英文句子解释一下，这些功能的用途和操作是什么？为什么以及何时更喜欢 API 函数的事务版本？

【问题讨论】：

本文中的“Atomic”指的是（希腊语）词的本义，即“不可分割”。原子操作是这样的。这样的操作要么成功完成，要么在出现错误的情况下整体失败，因此无论发生什么，都不会有中途执行的结果，例如可能是损坏的文件系统。换句话说：当原子操作在一致状态下执行时，它将总是导致一致状态；旧的一致状态或新的一致状态，但两者之间没有任何关系。
也许看看这个：msdn.microsoft.com/en-us/library/hh802690%28v=vs.85%29.aspx，它指出“这里的原子性是指更改要么完全应用要么根本不应用，因为不一致的状态会导致文件损坏”。
本网站仅供其专家成员使用，因为即使他们不是他们所询问主题的专家，他们也知道如何提出不会被标记为“离题”的问题。

标签： winapi file-io windows-vista ntfs transactional

【解决方案1】：

为什么以及何时更喜欢 API 函数的事务版本？

我在上面引用的link 中给出了几个场景。

其中之一是安装程序应用程序的用例，它需要将多个文件复制/安装到不同的位置，然后可能对注册表执行一些更新。在安装程序运行之前，系统可以被认为是一致的。安装程序完成所有工作后，软件已完全安装，系统再次处于一致状态。

但是，如果计算机在安装过程中崩溃，那么确定安装过程的哪些步骤在崩溃之前已经成功执行以及哪些没有成功执行可能并非易事。在这种情况下，如果由于任何原因导致安装失败，事务操作可以通过“自动”恢复与安装程序运行之前之前一致的系统状态来提供支持。

正如微软所说，事务文件系统操作从未被开发人员广泛采用，这可能表明绝大多数应用程序并不真正需要该功能，或者，有更简单的方法来实现以特定于应用程序的方式获得所需的结果，MS 也为此提供了示例。

此外，“原子”操作的概念存在于软件开发的不同领域，例如并发编程或数据库管理系统。请参阅Wikipedia 文章。

【讨论】：

【解决方案2】：

简而言之，一个事务（无论是文件系统、数据库还是银行）只有在过程中没有发生错误的情况下才会完成。

使用非事务性文件系统和 API，假设您有一个文件包含：

AAAA

现在您想用所有B 填充文件，但是在中间这样做时会断电，并且并非所有数据都已提交到磁盘。现在，当您回读文件时（电源恢复后），您的状态不一致：

BBAA

还记得 FAT 和磁盘扫描吗？

现在有了事务，文件系统基本上首先将更改写入磁盘上的不同位置，只有在完成后才将“文件数据位置指针”inodes 更改为数据的新位置，将空间标记为旧数据再次被占用为“可用”。

您不需要事务性 NTFS (TxF)，因为“标准”NTFS 也是 promises to ensure consistency:

NTFS 是一个可恢复的文件系统，它通过使用标准的事务日志记录和恢复技术来保证卷的一致性。如果系统发生故障，NTFS 会运行一个恢复过程来访问存储在事务日志文件中的信息。 NTFS 恢复过程保证卷恢复到一致的状态。事务日志记录需要很少的开销。

【讨论】：

【解决方案3】：

重要提示：请注意，Microsoft 将整个“Transactional NTFS”API 标记为已弃用，并强烈反对使用它。

见Alternatives to using Transactional NTFS。

【讨论】：