Что такое уровни изоляции транзакций?

Уровни изоляции транзакций определяют степень, в которой изменения данных, внесенные одной транзакцией, становятся видимыми для других одновременно выполняющихся транзакций. Они позволяют управлять проблемами параллельности, такими как "грязное чтение", "неповторяемое чтение" и "фантомное чтение".

Основные уровни изоляции, определенные стандартом SQL и поддерживаемые большинством реляционных баз данных:

• READ UNCOMMITTED:
  • Низший уровень изоляции.
  • Допускает "грязное чтение" (dirty read): транзакция может увидеть данные, измененные другой транзакцией, которая еще не зафиксировала свои изменения.
  • Не используются блокировки чтения.
• READ COMMITTED:
  • Защищает от "грязного чтения".
  • Чтение только зафиксированных данных.
  • Может возникать "неповторяемое чтение" (non-repeatable read): при повторном чтении одних и тех же данных внутри транзакции, их значение может измениться, так как другая транзакция зафиксировала свои изменения.
  • Возникает "фантомное чтение" (phantom read): при повторном выполнении запроса с условием WHERE, может появиться или исчезнуть строка, добавленная или удаленная другой зафиксированной транзакцией.
• REPEATABLE READ:
  • Защищает от "грязного чтения" и "неповторяемого чтения".
  • При первом чтении данных, транзакция устанавливает блокировку на эти данные, предотвращая их изменение другими транзакциями до завершения текущей.
  • Может возникать "фантомное чтение".
• SERIALIZABLE:
  • Наивысший уровень изоляции.
  • Полностью предотвращает "грязное чтение", "неповторяемое чтение" и "фантомное чтение".
  • Транзакции выполняются последовательно, как если бы они работали полностью изолированно.
  • Используются более строгие блокировки, что может снизить производительность при высокой параллельности.

Сравнение уровней изоляции и проблем параллельности:

Выбор уровня изоляции зависит от требований приложения к консистентности данных и производительности. Более низкие уровни изоляции обеспечивают лучшую производительность за счет потенциальных проблем с параллельностью, в то время как более высокие уровни гарантируют большую консистентность, но могут увеличить накладные расходы.

Пример установки уровня изоляции в Go с использованием database/sql:

// Предполагаем, что у нас есть *sql.DB conn
tx, err := conn.BeginTx(context.Background(), &sql.TxOptions{Isolation: sql.LevelRepeatableRead})
if err != nil {
	// Обработка ошибки
}
defer tx.Rollback() // Откатываем транзакцию, если она не была зафиксирована

// Выполняем операции в транзакции
// ...

err = tx.Commit()
if err != nil {
	// Обработка ошибки
}