Уровни изоляции транзакций

1️⃣ Как кратко ответить

Уровни изоляции транзакций определяют, как изменения, сделанные одной транзакцией, видны другим транзакциям. Существует четыре уровня изоляции: Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read и Serializable. Они балансируют между производительностью и целостностью данных, предотвращая проблемы, такие как грязное чтение, неповторяющееся чтение и фантомное чтение.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Уровни изоляции транзакций — это механизм, который управляет видимостью изменений, сделанных одной транзакцией, для других транзакций в многопользовательской среде. Они помогают избежать конфликтов и обеспечивают целостность данных. В SQL стандартом определены четыре уровня изоляции, каждый из которых предлагает разный баланс между производительностью и целостностью данных.

Уровни изоляции

1. Read Uncommitted (Чтение незафиксированных данных)

   • Описание: Транзакции могут читать изменения, сделанные другими транзакциями, даже если те еще не завершены.
   • Проблемы: Возможны грязные чтения, когда одна транзакция читает данные, которые другая транзакция еще не зафиксировала. Если вторая транзакция откатится, первая может использовать недействительные данные.
   • Применение: Используется редко из-за риска некорректных данных, но может быть полезен для отчетов, где точность не критична.

2. Read Committed (Чтение зафиксированных данных)

   • Описание: Транзакция может читать только те изменения, которые были зафиксированы другими транзакциями.
   • Проблемы: Избегает грязных чтений, но возможны неповторяющиеся чтения, когда данные изменяются между двумя чтениями в одной транзакции.
   • Применение: Наиболее распространенный уровень изоляции, обеспечивающий баланс между производительностью и целостностью данных.

3. Repeatable Read (Повторяемое чтение)

   • Описание: Гарантирует, что если транзакция читает данные, то эти данные не изменятся до завершения транзакции.
   • Проблемы: Избегает грязных и неповторяющихся чтений, но возможны фантомные чтения, когда новые строки добавляются в диапазон, который транзакция уже прочитала.
   • Применение: Полезен в сценариях, где важна консистентность данных в течение всей транзакции.

4. Serializable (Сериализуемый)

   • Описание: Самый строгий уровень изоляции, который полностью предотвращает грязные, неповторяющиеся и фантомные чтения, обеспечивая полную изоляцию транзакций.
   • Проблемы: Может значительно снизить производительность из-за блокировок и ожиданий.
   • Применение: Используется, когда требуется максимальная целостность данных, например, в финансовых приложениях.

Пример кода

Рассмотрим пример использования уровней изоляции в SQL:

-- Устанавливаем уровень изоляции транзакции на Read Committed
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
​
-- Начинаем транзакцию
BEGIN TRANSACTION;
​
-- Выполняем запрос на чтение данных
SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 1;
​
-- Выполняем изменения
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
​
-- Фиксируем транзакцию
COMMIT;

• SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; — устанавливает уровень изоляции транзакции на Read Committed, что позволяет читать только зафиксированные изменения.
• BEGIN TRANSACTION; — начинает новую транзакцию.
• SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 1; — выполняет чтение данных из таблицы accounts.
• UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1; — изменяет данные в таблице accounts.
• COMMIT; — фиксирует изменения, сделанные в транзакции, делая их видимыми для других транзакций.