事务处理的过程和方法

4.1.1　事务处理的过程和方法

尽管TPS要处理各种各样的数据，但无论是制造企业、服务企业还是政府部门，TPS对数据的处理都遵循着非常标准化的流程。从信息流动的角度来说，典型的事务处理的过程分为三个阶段:输入、处理和输出，如图4-1所示。一个事务发生之后，首先通过TPS程序把数据输入到计算机中;之后，系统对输入的数据做一系列传输、计算等处理，并对数据文件进行更新;经过处理后，系统可以输出各种报告，包括即席查询、常规性的报告以及例外报告等。

图4-1　事务处理的过程

输入

事务发生之后，首先要记录事务活动，即通过输入设备将数据输入到计算机中，这是事务处理的起始步骤。事务处理系统的数据输入要求是方便、快捷，高效，对于用户界面显示的要求较低，例如超市的POS系统。

通常情况下，因为数据的录入量很大，公司都尽量将这一录入过程自动化。在事务处理系统中，操作者传统上是键盘鼠标输入数据，如车站用计算机键盘和鼠标输入订票情况。这种输入方法最常见，但需要人做大量的工作，效率较低且容易出错。因此，在一些特定的场合下，人们使用源数据自动化设备，如磁卡、IC卡、条码扫描设备等输入数据。这种方法虽然仍然需要人的参与，例如操作员必须将条码扫描移对准条码才可能捕获条码信息，但在一定程度上解决了上述问题。随着技术的发展，近年来自动化程度更高的无线射频识别技术(RFID)应用越来越广泛，这种技术可以自动捕获数据，进一步减少在数据输入过程中人的参与。采用何种输入方法与设备应根据业务形式和数据处理的要求来确定。

鉴于条码标识广泛应用于商业活动中，而无线射频识别技术是近年来兴起的一种新的捕获数据的方法，它对许多管理活动都有深刻的影响。因此，为保持本章结构的完整性，介绍完事务处理系统的基本原理之后，在4.2节中我们将详细介绍这两种数据输入方法。

事务活动记录过程中可能产生错误数据，而错误数据将会带来严重的后果。所以通常在数据录入的同时或在完成数据录入后，系统应进行检错和纠错，这一过程称为合法性校验。合法性校验既可以由系统自动完成，也可以采用人—机结合的方式来进行。

自动完成的合法性校验是指通过系统提供的校验规则自动进行的校验。在许多开发工具或数据库管理系统中都提供预制的检验模块。如在Access数据库的表创建过程中就可以定义两种校验规则:字段有效性规则和记录有效性规则。字段有效性规则用于自动检查输入字段的值，如“销售量”不能为负数。而记录有效性规则可以同时检验表中的若干字段的值是否满足预定义的关系，例如对到货日期和订货日期这两个字段定义一个记录有效性规则:“［到货日期］＜［订货日期］+30”。字段有效性、记录有效性规则定义后，在每一次保存新记录时系统都会自动进行校验，如不满足则系统提示输入数据有误，数据无法保存。

人—机结合校验方法通常有目视校验法和重复校验法。目视校验法是用人工对照的方法校验，让操作员手持单据与系统的显示一一对照确认。重复校验法是对重要的数据用重复录入的方法来保证其正确性。例如设计银行储蓄用户的密码输入模块时，通常让用户连续录入两次，经过计算机对照无误后记入系统的数据库。这样做可以避免在录入时因用户的击键错误而产生错误数据。

处理

事务数据被录入到系统后，系统会对输入的数据进行处理，基本上有两种方式:批处理或者联机实时处理。处理活动包括对相关的数据库表文件的增加、更新、删除记录以及查询等。例如一项交易业务发生后，需要录入分类账数据，同时对总账进行变更，因此需要在相应的账目文件中添加一条记录和更新现有的记录。

数据文件可分为主文件和事务文件两种类型。主文件(master file)是一个子系统中存储数据的主体，其中存放着有关实体的相对稳定的信息。例如在人力资源信息系统中的公司员工记录文件，存储着员工姓名、性别、出生年月日、住址、技术能力等有关信息。事务文件(transaction file)由描述事务活动的记录所组成，也是变更(修改，增添、删除)主文件中的记录的依据。根据业务的需要，在事务活动发生时，有时立即对主文件进行修改，有时则将发生的事务活动记录下来，形成事务文件，然后利用事务文件和主文件的对应关系，按照有关的规定对主文件进行修改。例如，对订单的处理并不是一张订单产生时就马上处理，而是将它们记入一个订货数据文件，然后定期用它对主文件进行变更处理。

对数据文件的处理方式可分为联机事务处理和批处理两种。

联机事务处理(On Line Transaction Processing，OLTP)，也称为实时处理，是指当事务活动发生时，数据立即被录入到信息系统中，并引起系统进行有关主文件的修改处理。在某些情况下，特别是那些涉及登记或预订的场合，实时处理实际上将直接影响甚至决定产品或服务的可用性。例如，当客户预订航空公司的座位时，程序必须在完成事务之前首先检查航空公司座位的库存量，确保可以提供座位。如果可以提供座位，那么在事务完成以后，程序将立即更新座位的可用量，以反映预订情况。因此，航空公司的订票系统常设计成联机事务处理，以便在不同的订票站点提供实时订票服务。

联机事务处理的响应时间是一个重要的指标，过长的响应时间说明系统的处理能力不足，或网络的通信速度不能满足要求。

联机事务处理需要采用客户机/服务器结构，过去多是胖客户端的C/S结构。但是，随着Internet技术的发展，如今越来越多的OLTP采用了B/S结构，起到联系远程的供应商和客户的作用，使得OLTP并不仅仅局限在局域网内运行。通过OLTP和外联网等万维网技术，供应商可以实时检查公司当前的库存水平或者生产计划。供应商本身在与其客户合作的同时，也可以利用零售商超市的POS系统承担起库存管理和订货的责任。这种基于网络的系统在处理大中型商业合作伙伴的订单时非常有效。客户也可以在TPS系统中输入数据来跟踪订单，甚至还可以直接查询。

联机事务处理的优点在于系统对输入数据总是立即处理，主文件始终保持着最新状态。但如果业务量不大，服务器就只能处于等待状态，浪费CPU时间较多;如果业务量过大而这些业务又分布在不同的地点，服务器就可能因太忙而产生错误。另外，错误的数据一旦录入系统，就会对主文件产生变更。因此OLTP需要有完备的错误恢复措施、明确的操作规程和严格的权限控制，对服务器、数据库管理系统性能的要求也较高。

批处理(batch processing)是另一种常用的处理方式。在批处理中，先将事务数据积累到一定数量，然后一起处理;或是到了一定时期才一起处理。前者是不定期进行的，后者是定期进行的。如对商店中商品销售情况的总计可采用每天下班时的定期处理，而对于订单处理则可以采用不定期处理的方式。批处理方式也用于打印报告、账票的输出等。

批处理方式的优点在于计算机工作效率较高，处理过程中CPU不必为等待输入输出浪费大量时间，而且批处理可以在夜间进行，这样提高了设备的利用率，比较经济。但缺点在于数据处理时效性差，删除记录或修正错误不能及时进行，必须和数据文件对比才能发现错误。例如，一个员工离职时，他的保险数据没有及时处理，这就可能造成员工已经离开企业但其保险费用并未中止缴纳的情况。

究竟选择哪种处理方式要根据业务的具体需要来确定，对那些实时性要求不高的业务可以选择批处理，反之则应当选择实时处理。比如，对于超市的商品销售业务来说，必须马上记录下销售的商品名称、数量及取得的收入，因此商品销售业务的处理是实时的。同时，某种商品的销售将导致其库存数量的变化，但一般来说，是否在销售发生时立即更新库存量并不会对超市的运行产生重大影响。因此，可以采用批处理的方式，在一天营业结束之后，根据各种商品的销售记录成批地更新其库存量。

输出

对事务处理系统的一个基本要求是在适当的时间，以适当的方式，为特定的数据使用者输出所需要的事务处理报告。这种输出可以是书面形式的报表，如每个月的销售统计表，也可以是直接输出在显示器上的联机查询的形式，如销售人员在处理销售事务时查询目前某种商品的库存数量。

因此，经过处理后，事务处理系统应当能输出报表，定期或不定期地发送给相关人员。在设计一个事务处理系统输出报表时，应当重点考虑:信息接收者的特点是什么?报表的形式和内容是否适合他的要求?我们可以从以下几个角度来考虑报表的作用:

(1)作为事务活动报告，用以确认企业某项事务活动完成与否。例如订单处理报表的作用是可以让主管确认一份订单是何时处理的。

(2)作为指导性信息，指导某项事务活动的进行。如每周输出一份畅销商品和滞销商品排序情况，可以使店面销售人员更好地促销。

(3)向企业领导提供决策参考消息。如一份各地区销售情况总和报表可以让总经理掌握市场销售整体情况，以决定新的战略。

第5章将进一步探讨报表的类型及其对决策支持的作用。除了报表之外，TPS还应提供即席查询的功能。查询功能可以进一步分为简单查询功能和复杂查询功能。简单查询是在重复性较高的业务中进行的查询，例如对商品目录的查询、对人事档案的查询等。它主要从各类资源中提取数据、简单处理数据(对数据进行排序和分组，计算合计数和平均值等)，并把处理结果传送给需要的人，直接显示在计算机屏幕上。对这种数据处理的要求和录入/更新处理的要求基本相同，主要追求快速回应和正确的数据检索结果。

复杂查询是指非重复性的查询工作，可能根据商品名、地区名、时间带等不同的条件来查询，例如，“过去一个月在武汉地区销售得最好的5类商品是什么?”。这类查询更多的是利用复杂的统计技术，通过变换数据的分析维度、挖掘数据在不同角度、不同时间层次的区别与联系等，从而找出简单查询所无法发现的规律或结果，为企业更高层次的职能系统服务。这类查询可能需要用更为灵活的查询手法，如联机分析处理(OLAP)，针对这部分内容，我们将在第6章做详细介绍。