大家好。弗拉迪斯拉夫·羅丹正在聯繫。我目前是 OTUS 高工作負載架構師課程的課程負責人，同時也教授軟體架構課程。
除了教學之外，您可能已經注意到，我正在為 Habré 的 OTUS 部落格撰寫原創資料，我想與今天的文章相一致，以配合課程的推出 ，現已開放報名。
介紹
В 我們討論了資料庫中的事務可以解決兩個問題：確保容錯和在競爭環境中存取資料。要完全執行這些任務，事務必須具有 ACID 屬性。今天我們就來詳細聊聊這封信 我（隔離） 在這個縮寫中。
絕緣
隔離解決了在競爭環境中存取資料的問題，本質上提供了針對競爭條件的保護。理想情況下，隔離意味著序列化，這是確保並行執行事務的結果與順序執行事務相同的屬性。此屬性的主要問題是技術上提供非常困難，因此對系統效能有很大影響。這就是為什麼隔離常常被削弱，接受某些異常的風險，這將在下面討論。發生某些異常的可能性精確地表徵了事務隔離的層級。
最廣為人知的異常是：髒讀、不可重複讀、幻讀，但實際上還有5種：髒寫、遊標遺失更新、遺失更新、讀取傾斜、寫傾斜。
髒寫
異常的本質是事務可以覆蓋未提交的資料。
這種異常是危險的，不僅因為提交兩個事務後數據可能會發生衝突（如圖所示），還因為違反了原子性：由於我們允許覆蓋未提交的數據，因此不清楚如何回滾一個事務而不影響另一個事務。
這種異常可以很簡單地處理：我們在開始記錄之前先給記錄附加一個鎖，禁止其他交易更改記錄，直到鎖被移除。
髒讀
髒讀是指讀取未提交的資料。
當需要根據樣本採取行動或做出決策時，就會出現問題。
為了糾正異常，您可以附加讀鎖，但這會極大地影響效能。說得更簡單，對於回溯事務，資料的初始狀態（開始記錄之前）必須保存在系統中。為什麼不從那裡讀呢？它足夠便宜，大多數資料庫預設都會刪除髒讀。
遺失更新
Lost update 是遺失更新的意思，翻譯相當準確地反映了問題的本質：
事實上，交易T2的結果是相反的。這種情況可以透過顯式或隱式寫鎖來修正。也就是說，我們要嘛簡單地更新記錄，然後發生隱式鎖，要嘛執行 選擇更新，導致發生讀寫鎖。請注意，這樣的操作是相當危險的：透過我們的「無辜」閱讀，我們阻止了其他閱讀。一些資料庫提供更安全的 選擇分享，允許讀取資料但不能修改資料。
遊標丟失更新
為了更好地控制，底座可以提供其他工具，例如遊標。遊標是一種包含一組行並允許您迭代它們的結構。 為 select_statement 宣告cursor_name。遊標的內容由select描述。
為什麼需要遊標？事實上，某些資料庫對 select 選擇的所有記錄提供鎖定（讀取穩定性），或僅對遊標目前所在的記錄提供鎖定（遊標穩定性）。透過遊標穩定性，實現了短鎖，這使得我們在迭代大量資料樣本時可以減少鎖的數量。因此，針對遊標單獨隔離遺失更新異常。
不可重複讀取
不可重複讀是指在我們的事務執行過程中，連續2次讀取同一筆記錄會導致不同的結果，因為另一個事務介入了這兩次讀取之間，改變了我們的資料並被提交。
為什麼這還是一個問題？想像一下，圖中交易T2的目標是選擇所有價格低於150美元的商品。其他人將價格更新為 200 美元。因此，安裝的過濾器不起作用。
當增加兩個互鎖或使用MVCC機制時，這些異常現象就不再發生，我想單獨討論。
幻讀
幻影是對另一個事務添加的資料的讀取。
舉個例子，我們可以觀察到當這種異常發生時，我們會錯誤地選擇最便宜的產品。
擺脫幻讀已經相當困難了。定期阻止是不夠的，因為我們無法阻止尚不存在的東西。 2PL 系統使用預測鎖定，而 MVCC 系統具有事務調度程序，可以回滾可能因插入而中斷的事務。第一和第二機構都相當重。
讀取傾斜
當我們使用多個表時，會發生讀取偏差，這些表的內容必須一致地更改。
假設我們有代表貼文及其元資訊的表格：
一個事務從表中讀取，另一個事務修改它們：
作為事務 T1 的結果，該帖子的 title = Good，並且 Updated_by = T2，這是某種不一致。
事實上，這是一個不可重複的讀取，而是作為幾個表的一部分。
為了解決這個問題，T1 可以在它將讀取的所有行上加鎖，這將防止事務 T2 更改資訊。如果是MVCC，T2交易將被取消。如果我們使用遊標，防止這種異常現象就變得很重要。
寫入傾斜
這種異常現像也更容易用一個例子來解釋：假設在我們的系統中至少有一名醫生應該值班，但兩位醫生都決定取消他們的值班：
這種異常現象意味著沒有醫生會值班。為什麼會發生這種情況？因為該事務正在檢查可能被另一個事務違反的條件，並且由於隔離，我們沒有看到此變更。
這是相同的不可重複讀取。或者，選擇可以對這些記錄加鎖。
寫傾斜和讀傾斜是前面異常的組合。您可以考慮寫入傾斜，這本質上是幻讀。考慮一個包含員工姓名、薪資以及他們從事的專案的表格：
結果，我們得到了以下情況：每個經理都認為他們的變革不會導致超出預算，因此他們進行了人事變動，這些變動共同導致了成本超支。
問題的原因與幻讀中完全相同。
發現
放寬資料庫中的事務隔離等級是安全性和效能之間的權衡；應根據發生某些異常時對業務的潛在風險來選擇該等級。
來源： www.habr.com