24. Проблемы конкурирующих транзакций и методы их решения. Уровни изоляции транзакций

Проблемы конкурирующих транзакций

1. Проблема потерянного обновления

   Ситуация, когда при одновременном изменении одного блока данных разными транзакциями одно из изменений теряется

   Несколько транзакций изменяют один и тот же кортеж, в результате сохраняются изменения лишь последней транзакции

   TIP

   Кладём и списываем деньги со счёта

2. Проблема грязного чтения

   Возникает при чтении одной транзакцией кортежа, который уже изменён, но ещё не сохранён другой транзакцией, которая затем будет отменена.

   TIP

   Кладём и списываем деньги со счёта, после этого пытаемся отменить пополнение

3. Проблема неповторяемого чтения

   Ситуация, когда при повторном чтении данных в рамках одной транзакции ранее прочитанные данные оказываются изменёнными

4. Проблема фантомного чтения

   Ситуация, когда при повторном чтении в рамках одной транзакции одна и та же выборка дает разные множества строк.

   При повторном чтении данных транзкация обнаруживает кортежи, добавленные другой транзакцией после предыдущего чтения данных

   TIP

   Сначала считываем данные, потом добавляем новую запись и на основе считанных данных получаем неверный результат (например, среднее значение в параллельных подзапросах)

Блокировки

TIP

Все транзакции строятся на основе блокировок - блокировки кортежей, атрибутов, таблиц или всей базы данных

Классификация блокировок

1. Явные - непосредственно указаны в коде транзакции

2. Неявные - накладываются СУБД, если определённый алгоритм "понимает", что что-то нужно заблокировать

3. Монопольные - блокируются все способы взаимодействия с объектом

4. Коллективные - блокируется только изменение объекта

Дедлоки

TIP

Если одна из транзакций пытается наложить блокировку, пересекающуюся с какой-то другой блокировкой - появление дедлоков

Уровни изоляции (для решения конкурирующих транзакций)

1. Незавершённое чтение

   Требует, чтобы изменять данные могла только одна транзакция. Поможет справиться с проблемой потерянного обновления.

2. Завершённое чтение

   Если транзакция начала изменение данных, то никакая другая транзакция не сможет их прочитать или изменить до завершения первой. Поможет справитсья с проблемой грязного чтения.

3. Воспроизводимое чтение

   Если транзакция считывает данные, то никакая другая транзакция не сможет их изменить до завершения первой. Видимо, поможет справиться с проблемой неповторяемого чтения

4. Сериализуемость

   Если транзакция обращается к данным, то никакая другая транзакция не сможет добавить новые строки или изменить существующие, которые могли бы быть считаны при выполнении текущей транзакции. Видимо, поможет справиться с проблемой фантомного чтения

Долговечность

Обеспечивается журналируемостью транзакций