Приведи примеры ошибок транзакций

1️⃣ Как кратко ответить

Ошибки транзакций могут включать: deadlock (взаимная блокировка), потерянные обновления, фантомные чтения, грязные чтения и неповторяемые чтения. Эти ошибки возникают из-за неправильного управления параллельным доступом к данным и могут быть решены с помощью механизмов блокировок и уровней изоляции транзакций.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Транзакции в базах данных и системах управления данными обеспечивают целостность и согласованность данных при выполнении нескольких операций. Однако, при параллельном выполнении транзакций могут возникать различные ошибки. Рассмотрим основные из них:

1. Deadlock (взаимная блокировка): Deadlock возникает, когда две или более транзакции блокируют друг друга, ожидая освобождения ресурсов, которые удерживаются другой транзакцией. Это приводит к бесконечному ожиданию.

   Пример:

   • Транзакция A блокирует ресурс 1 и ждет ресурс 2.
   • Транзакция B блокирует ресурс 2 и ждет ресурс 1.
   • Обе транзакции не могут продолжить выполнение, так как каждая ждет освобождения ресурса другой.

2. Потерянные обновления: Потерянные обновления происходят, когда две транзакции одновременно читают и обновляют одни и те же данные, и одно из обновлений теряется.

   Пример:

   • Транзакция A и транзакция B читают значение X.
   • Транзакция A обновляет X и фиксирует изменения.
   • Транзакция B обновляет X, не зная об изменениях, сделанных транзакцией A, и фиксирует свои изменения, теряя обновление транзакции A.

3. Фантомные чтения: Фантомные чтения происходят, когда одна транзакция повторно читает данные и обнаруживает, что данные изменились из-за другой транзакции.

   Пример:

   • Транзакция A читает все записи, соответствующие определенному критерию.
   • Транзакция B добавляет новую запись, соответствующую этому критерию.
   • Транзакция A снова читает данные и обнаруживает новую запись, которая "появилась" как фантом.

4. Грязные чтения: Грязные чтения происходят, когда транзакция читает данные, которые были изменены другой транзакцией, но еще не зафиксированы.

   Пример:

   • Транзакция A обновляет значение X, но не фиксирует изменения.
   • Транзакция B читает значение X и видит измененное значение.
   • Если транзакция A откатывается, транзакция B использует неверные данные.

5. Неповторяемые чтения: Неповторяемые чтения происходят, когда транзакция повторно читает данные и обнаруживает, что данные изменились из-за другой транзакции.

   Пример:

   • Транзакция A читает значение X.
   • Транзакция B обновляет значение X и фиксирует изменения.
   • Транзакция A снова читает значение X и видит измененное значение.

Для предотвращения этих ошибок используются уровни изоляции транзакций, такие как Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read и Serializable. Эти уровни определяют, какие изменения одной транзакции видны другим транзакциям и когда. Например, уровень Serializable предотвращает все перечисленные ошибки, но может снижать производительность из-за увеличения блокировок.