Что хотят услышать интервьюеры:

Изоляция транзакций защищает данные на уровне базы, но не решает все проблемы конкурентного доступа в приложении. Потоки могут одновременно менять общие объекты, кэш, счётчики, очереди и последовательность бизнес-операций до того, как данные попадут в БД. Поэтому синхронизация нужна, чтобы корректно управлять критическими секциями в самом приложении.

Определение:

Синхронизация потоков — это механизм, который ограничивает одновременный доступ нескольких потоков к общим ресурсам. Она нужна, чтобы избежать гонок данных, потерянных обновлений и нарушений логики, когда несколько потоков работают с одним и тем же состоянием. Изоляция транзакций решает похожие проблемы только внутри СУБД и только для операций, которые действительно выполняются как транзакция.

Пример использования:

Например, несколько потоков обрабатывают оплату и одновременно увеличивают счётчик успешных заказов в памяти перед записью в базу.

import threading

counter = 0
lock = threading.Lock()

def process_order():
    global counter
    with lock:
        counter += 1

threads = [threading.Thread(target=process_order) for _ in range(100)]
for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

print(counter)

Пояснение кода:

Код показывает, что без Lock два потока могут прочитать одно и то же значение counter, увеличить его и записать результат с потерей одного обновления. with lock делает участок counter += 1 критической секцией, где в один момент работает только один поток. В итоге значение счётчика будет корректным.

Ключевые моменты:

Изоляция транзакций защищает целостность данных в БД, но не состояние приложения в памяти.
Потоки могут конфликтовать до начала транзакции, между операциями БД или вокруг внешних ресурсов.
Синхронизация нужна для общих объектов, кэшей, очередей, счётчиков и сложных бизнес-инвариантов.
Без неё возможны гонки данных, потерянные обновления и неконсистентное состояние.
Транзакции и синхронизация не заменяют друг друга, а решают разные уровни конкурентности.

Почему важно использовать синхронизацию потоков, несмотря на наличие изоляции транзакций в базе данных?