🥇ມີຫຍັງເກີດຂື້ນຖ້າທ່ານເຮັດໃຫ້ລະດັບຄວາມໂດດດ່ຽວການເຮັດທຸລະກໍາໃນຖານຂໍ້ມູນ

ສະບາຍດີທຸກຄົນ. Vladislav Rodin ກໍາລັງຕິດຕໍ່. ໃນປັດຈຸບັນຂ້າພະເຈົ້າເປັນຫົວຫນ້າຫຼັກສູດສໍາລັບຫຼັກສູດສະຖາປະນິກທີ່ເຮັດວຽກສູງຢູ່ທີ່ OTUS ແລະຍັງສອນຫຼັກສູດສະຖາປັດຕະຍະກໍາຊອບແວ.

ນອກເຫນືອຈາກການສອນ, ດັ່ງທີ່ເຈົ້າອາດຈະສັງເກດເຫັນ, ຂ້ອຍກໍາລັງຂຽນເອກະສານຕົ້ນສະບັບສໍາລັບ blog OTUS ໃນ Habré ແລະຂ້ອຍຕ້ອງການກົງກັບບົດຄວາມຂອງມື້ນີ້ເພື່ອໃຫ້ກົງກັບການເປີດຕົວຂອງຫຼັກສູດ. "PostgreSQL", ເຊິ່ງເປີດສໍາລັບການລົງທະບຽນໃນປັດຈຸບັນ.

ການນໍາສະເຫນີ

В ຄັ້ງສຸດທ້າຍ ພວກເຮົາໄດ້ເວົ້າກ່ຽວກັບຄວາມຈິງທີ່ວ່າການເຮັດທຸລະກໍາໃນຖານຂໍ້ມູນໃຫ້ບໍລິການເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາສອງຢ່າງ: ການຮັບປະກັນຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຜິດພາດແລະການເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນໃນສະພາບແວດລ້ອມການແຂ່ງຂັນ. ເພື່ອປະຕິບັດວຽກງານເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງສົມບູນ, ການເຮັດທຸລະກໍາຕ້ອງມີຄຸນສົມບັດ ACID. ມື້ນີ້ພວກເຮົາຈະສົນທະນາຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບຈົດຫມາຍ ຂ້ອຍ (ໂດດດ່ຽວ) ໃນຕົວຫຍໍ້ນີ້.

Insulation

ການໂດດດ່ຽວແກ້ໄຂບັນຫາການເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນໃນສະພາບແວດລ້ອມການແຂ່ງຂັນ, ສໍາຄັນແມ່ນສະຫນອງການປົກປ້ອງຈາກສະພາບເຊື້ອຊາດ. ໂດຍຫລັກການແລ້ວ, ການໂດດດ່ຽວຫມາຍຄວາມວ່າ serialization, ເຊິ່ງເປັນຊັບສິນທີ່ຮັບປະກັນວ່າຜົນຂອງການປະຕິບັດທຸລະກໍາໃນຂະຫນານແມ່ນຄືກັນກັບວ່າພວກເຂົາຖືກປະຕິບັດຕາມລໍາດັບ. ບັນຫາຕົ້ນຕໍກ່ຽວກັບຊັບສິນນີ້ແມ່ນວ່າມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະສະຫນອງດ້ານວິຊາການແລະ, ດັ່ງນັ້ນ, ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດລະບົບ. ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າການໂດດດ່ຽວມັກຈະອ່ອນແອລົງ, ຍອມຮັບຄວາມສ່ຽງຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິບາງຢ່າງ, ເຊິ່ງຈະຖືກປຶກສາຫາລືຂ້າງລຸ່ມນີ້. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຄວາມຜິດປະກະຕິບາງຢ່າງທີ່ເກີດຂື້ນໄດ້ຊັດເຈນໃນລະດັບຂອງການໂດດດ່ຽວການເຮັດທຸລະກໍາ.

ຜິດປົກກະຕິທີ່ຮູ້ຈັກຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນ: ການອ່ານເປື້ອນ, ການອ່ານທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນ, ການອ່ານ phantom, ແຕ່ຄວາມຈິງແລ້ວມີ 5 ເພີ່ມເຕີມ: ການຂຽນເປື້ອນ, ຕົວກະພິບການສູນເສຍການປັບປຸງ, ການປັບປຸງການສູນເສຍ, ອ່ານ skew, ຂຽນ skew.

ຂຽນເປື້ອນ

ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງຄວາມຜິດກະຕິແມ່ນວ່າການເຮັດທຸລະກໍາສາມາດຂຽນທັບຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ໄດ້ຕົກລົງ.

ຄວາມຜິດກະຕິນີ້ເປັນອັນຕະລາຍບໍ່ພຽງແຕ່ຍ້ອນວ່າຂໍ້ມູນສາມາດຂັດແຍ້ງຫຼັງຈາກເຮັດທຸລະກໍາທັງສອງ (ໃນຮູບ), ແຕ່ຍັງເປັນການລະເມີດປະລໍາມະນູ: ເນື່ອງຈາກພວກເຮົາອະນຸຍາດໃຫ້ຂຽນທັບຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ມີການຜູກມັດ, ມັນບໍ່ຊັດເຈນວ່າຈະກັບຄືນທຸລະກໍາຫນຶ່ງຄືນໂດຍບໍ່ໄດ້ຜົນກະທົບຕໍ່ອີກ. .

ຄວາມຜິດປົກກະຕິສາມາດປິ່ນປົວໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ: ພວກເຮົາຕິດລັອກໃສ່ບັນທຶກກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມການບັນທຶກ, ຫ້າມການເຮັດທຸລະກໍາອື່ນໆຈາກການປ່ຽນແປງບັນທຶກຈົນກ່ວາການລັອກຈະຖືກລຶບອອກ.

ເປື້ອນອ່ານ

ການອ່ານເປື້ອນໝາຍເຖິງການອ່ານຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈ.

ບັນຫາເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ການປະຕິບັດຫຼືການຕັດສິນໃຈຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຮັດໂດຍອີງໃສ່ຕົວຢ່າງ.

ເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມຜິດປົກກະຕິ, ທ່ານສາມາດຕິດລັອກການອ່ານໄດ້, ແຕ່ນີ້ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດ. ມັນງ່າຍກວ່າທີ່ຈະເວົ້າວ່າສໍາລັບການເຮັດທຸລະກໍາ rollback, ສະຖານະເບື້ອງຕົ້ນຂອງຂໍ້ມູນ (ກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນຂອງການບັນທຶກ) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການບັນທຶກໄວ້ໃນລະບົບ. ເປັນຫຍັງບໍ່ອ່ານຈາກບ່ອນນັ້ນ? ມັນລາຄາຖືກພຽງພໍທີ່ຖານຂໍ້ມູນສ່ວນໃຫຍ່ເອົາການອ່ານເປື້ອນໂດຍຄ່າເລີ່ມຕົ້ນ.

ສູນເສຍການປັບປຸງ

ການອັບເດດທີ່ສູນເສຍຫມາຍເຖິງການປັບປຸງທີ່ສູນເສຍໄປ, ແລະການແປພາສາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເນື້ອແທ້ຂອງບັນຫາ:

ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການເຮັດທຸລະກໍາ T2 ຖືກຖອນຄືນ. ສະຖານະການນີ້ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້ໂດຍການລັອກການຂຽນທີ່ຊັດເຈນຫຼື implicit. ນັ້ນແມ່ນ, ພວກເຮົາພຽງແຕ່ປັບປຸງບັນທຶກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການລັອກ implicit ເກີດຂື້ນ, ຫຼືພວກເຮົາປະຕິບັດ ເລືອກສໍາລັບການປັບປຸງ, ເຮັດໃຫ້ການລັອກການອ່ານແລະຂຽນເກີດຂຶ້ນ. ກະລຸນາຮັບຊາບວ່າການປະຕິບັດງານດັ່ງກ່າວແມ່ນເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍ: ດ້ວຍການອ່ານ "ຄືຊິ" ຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາຂັດຂວາງການອ່ານອື່ນໆ. ບາງຖານຂໍ້ມູນໃຫ້ຄວາມປອດໄພກວ່າ ເລືອກສໍາລັບການແບ່ງປັນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ອ່ານຂໍ້ມູນແຕ່ບໍ່ໄດ້ດັດແກ້.

ເຄີເຊີສູນເສຍການອັບເດດ

ສໍາລັບການຄວບຄຸມທີ່ລະອຽດກວ່າ, ພື້ນຖານອາດຈະສະເຫນີເຄື່ອງມືອື່ນໆ, ເຊັ່ນ: ຕົວກະພິບ. ຕົວກະພິບແມ່ນໂຄງສ້າງທີ່ປະກອບດ້ວຍຊຸດຂອງແຖວແລະອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານເຮັດຊ້ໍາອີກຄັ້ງ. ປະກາດ cursor_name ສໍາລັບ select_statement. ເນື້ອໃນຂອງຕົວກະພິບແມ່ນອະທິບາຍໂດຍການເລືອກ.

ເປັນຫຍັງທ່ານຕ້ອງການຕົວກະພິບ? ຄວາມຈິງແລ້ວແມ່ນວ່າບາງຖານຂໍ້ມູນສະເຫນີການລັອກໃນທຸກບັນທຶກທີ່ເລືອກໂດຍເລືອກ (ອ່ານຄວາມຫມັ້ນຄົງ), ຫຼືພຽງແຕ່ຢູ່ໃນບັນທຶກທີ່ຕົວກະພິບຕັ້ງຢູ່ໃນປະຈຸບັນ (ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຕົວກະພິບ). ດ້ວຍຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຕົວກະພິບ, lock ສັ້ນຖືກປະຕິບັດ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນ locks ຖ້າພວກເຮົາເຮັດຊ້ໍາຕົວຢ່າງຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຜິດກະຕິຂອງການປັບປຸງທີ່ສູນເສຍແມ່ນແຍກແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບຕົວກະພິບ.

ອ່ານບໍ່ໄດ້ຊ້ຳ

ການອ່ານທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນແມ່ນວ່າໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດການເຮັດທຸລະກໍາຂອງພວກເຮົາ, ການອ່ານບັນທຶກດຽວກັນ 2 ຕິດຕໍ່ກັນຈະນໍາໄປສູ່ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເພາະວ່າການເຮັດທຸລະກໍາອື່ນແຊກແຊງລະຫວ່າງສອງອ່ານນີ້, ປ່ຽນຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາແລະມີຄວາມຕັ້ງໃຈ.

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງເປັນບັນຫາ? ຈິນຕະນາການວ່າເປົ້າຫມາຍຂອງການເຮັດທຸລະກໍາ T2 ໃນຮູບແມ່ນການເລືອກສິນຄ້າທັງຫມົດທີ່ລາຄາຕໍ່າກວ່າ 150 ໂດລາ. ຄົນອື່ນໄດ້ອັບເດດລາຄາເປັນ 200 ໂດລາ. ດັ່ງນັ້ນ, ການກັ່ນຕອງທີ່ຕິດຕັ້ງບໍ່ໄດ້ເຮັດວຽກ.

ຄວາມຜິດກະຕິເຫຼົ່ານີ້ຢຸດເຊົາເມື່ອມີການເພີ່ມ interlocks ສອງໄລຍະຫຼືໃນເວລາທີ່ກົນໄກ MVCC ຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງຂ້າພະເຈົ້າຢາກຈະປຶກສາຫາລືແຍກຕ່າງຫາກ.

Phantom ອ່ານ

Phantom ແມ່ນການອ່ານຂໍ້ມູນທີ່ຖືກເພີ່ມໂດຍການເຮັດທຸລະກໍາອື່ນ.

ເປັນຕົວຢ່າງ, ພວກເຮົາສາມາດສັງເກດເຫັນການເລືອກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຂອງຜະລິດຕະພັນລາຄາຖືກທີ່ສຸດໃນເວລາທີ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິນີ້ເກີດຂື້ນ.

ການກໍາຈັດການອ່ານ phantom ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຍາກແລ້ວ. ການປິດກັ້ນແບບປົກກະຕິແມ່ນບໍ່ພຽງພໍ, ເພາະວ່າພວກເຮົາບໍ່ສາມາດບລັອກບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຍັງບໍ່ທັນມີ. ລະບົບ 2PL ໃຊ້ການລັອກແບບຄາດເດົາ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບ MVCC ມີຕົວກໍານົດເວລາການເຮັດທຸລະກໍາທີ່ມ້ວນຄືນການເຮັດທຸລະກໍາທີ່ອາດຈະຖືກລົບກວນໂດຍການໃສ່. ທັງສອງກົນໄກທໍາອິດແລະທີສອງແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫນັກ.

ອ່ານ skew

ອ່ານ skew ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາເຮັດວຽກກັບຕາຕະລາງຫຼາຍ, ເນື້ອໃນທີ່ຈະຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ໃຫ້ເວົ້າວ່າພວກເຮົາມີຕາຕະລາງທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງຂໍ້ຄວາມແລະຂໍ້ມູນ meta ຂອງພວກເຂົາ:

ທຸລະກໍາຫນຶ່ງອ່ານຈາກຕາຕະລາງ, ອີກອັນຫນຶ່ງດັດແປງໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ:

ເປັນຜົນມາຈາກການເຮັດທຸລະກໍາ T1, ການຕອບມີຫົວຂໍ້ = ດີ, ແລະ updated_by = T2, ຊຶ່ງເປັນບາງປະເພດຂອງຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງ.

ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ນີ້ແມ່ນການອ່ານທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນ, ແຕ່ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຕາຕະລາງຫຼາຍ.

ເພື່ອແກ້ໄຂນີ້, T1 ສາມາດໃສ່ locks ໃນແຖວທັງຫມົດທີ່ມັນຈະອ່ານ, ເຊິ່ງຈະປ້ອງກັນການເຮັດທຸລະກໍາ T2 ຈາກການປ່ຽນແປງຂໍ້ມູນ. ໃນກໍລະນີຂອງ MVCC, ທຸລະກໍາ T2 ຈະຖືກຍົກເລີກ. ການປົກປ້ອງຄວາມຜິດປົກກະຕິນີ້ສາມາດກາຍເປັນສິ່ງສໍາຄັນຖ້າພວກເຮົາໃຊ້ຕົວກະພິບ.

ຂຽນ skew

ຄວາມຜິດປົກກະຕິນີ້ຍັງງ່າຍຕໍ່ການອະທິບາຍດ້ວຍຕົວຢ່າງ: ສົມມຸດວ່າຢູ່ໃນລະບົບຂອງພວກເຮົາຢ່າງຫນ້ອຍຫນຶ່ງທ່ານຫມໍຄວນຈະຢູ່ໃນຫນ້າທີ່, ແຕ່ທ່ານຫມໍທັງສອງໄດ້ຕັດສິນໃຈຍົກເລີກຫນ້າທີ່ຂອງພວກເຂົາ:

ຄວາມຜິດປົກກະຕິນີ້ໝາຍຄວາມວ່າບໍ່ມີແພດໝໍຄົນໃດຢູ່ໃນໜ້າທີ່. ເປັນຫຍັງເລື່ອງນີ້ເກີດຂຶ້ນ? ເນື່ອງຈາກວ່າທຸລະກໍາກໍາລັງກວດສອບເງື່ອນໄຂທີ່ອາດຈະຖືກລະເມີດໂດຍການເຮັດທຸລະກໍາອື່ນ, ແລະເນື່ອງຈາກການໂດດດ່ຽວພວກເຮົາບໍ່ເຫັນການປ່ຽນແປງນີ້.

ນີ້ແມ່ນການອ່ານທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນຄືກັນ. ອີກທາງເລືອກ, ການເລືອກສາມາດວາງລັອກໃສ່ບັນທຶກເຫຼົ່ານີ້.

ຂຽນ skew ແລະອ່ານ skew ແມ່ນການປະສົມປະສານຂອງຜິດປົກກະຕິທີ່ຜ່ານມາ. ທ່ານສາມາດພິຈາລະນາການຂຽນ skew, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນອ່ານ phantom. ພິຈາລະນາຕາຕະລາງທີ່ມີຊື່ພະນັກງານ, ເງິນເດືອນຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະໂຄງການທີ່ເຂົາເຈົ້າເຮັດວຽກ:

ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ຮັບຮູບພາບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ຜູ້ຈັດການແຕ່ລະຄົນຄິດວ່າການປ່ຽນແປງຂອງພວກເຂົາຈະບໍ່ນໍາໄປສູ່ການເກີນງົບປະມານ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຂົາຈຶ່ງເຮັດການປ່ຽນແປງບຸກຄະລາກອນທີ່ຮ່ວມກັນເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເກີນ.