Ποια επίπεδα απομόνωσης συναλλαγών υπάρχουν;

Τα επίπεδα απομόνωσης συναλλαγών σε SQL καθορίζουν το πόσο μια συναλλαγή μπορεί να δει τις μη δεσμευμένες αλλαγές που έγιναν από άλλες συναλλαγές. Προορίζονται να αποτρέψουν προβλήματα παράλληλης πρόσβασης: βρώμικη ανάγνωση, μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση και φάντασμα.

Υπάρχουν τέσσερα πρότυπα επίπεδα απομόνωσης:

1. READ UNCOMMITTED (Ανάγνωση μη δεσμευμένων)
   • Το χαμηλότερο επίπεδο.
   • Μια συναλλαγή μπορεί να δει τις μη δεσμευμένες αλλαγές άλλων συναλλαγών (επιτρέπει βρώμικη ανάγνωση).
   • Δεν αποτρέπει την μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση και το φάντασμα.
2. READ COMMITTED (Δεσμευμένη ανάγνωση)
   • Αποτρέπει τη βρώμικη ανάγνωση. Η συναλλαγή βλέπει μόνο τις αλλαγές που έχουν δεσμευτεί πριν από την έναρξη ή κατά τη διάρκεια της ερώτησης.
   • Επιτρέπει μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση και φάντασμα.
3. REPEATABLE READ (Επαναλαμβανόμενη ανάγνωση)
   • Αποτρέπει τη βρώμικη και μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση. Αν μια συναλλαγή διαβάσει μια γραμμή πολλές φορές, θα βλέπει πάντα την ίδια τιμή, εκτός αν η ίδια η συναλλαγή την έχει αλλάξει.
   • Επιτρέπει φάντασμα (άλλες συναλλαγές μπορούν να εισάγουν νέες γραμμές που φαίνονται κατά την επανάληψη των ερωτημάτων σε εύρος).
4. SERIALIZABLE (Σειριακό)
   • Αποτρέπει όλα τα προβλήματα παράλληλης πρόσβασης: βρώμικη ανάγνωση, μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση και φάντασμα.
   • Οι συναλλαγές εκτελούνται όπως αν εκτελούνταν διαδοχικά, η μία μετά την άλλη.
   • Είναι το υψηλότερο επίπεδο, αλλά και το πιο αργό, καθώς απαιτεί περισσότερα κλειδώματα.

Πίνακας σύγκρισης των προβλημάτων που αποτρέπονται σε κάθε επίπεδο:

Επίπεδο απομόνωσης	Βρώμικη ανάγνωση	Μη επαναλαμβανόμενη ανάγνωση	Φάντασμα
READ UNCOMMITTED	Όχι	Όχι	Όχι
READ COMMITTED	Ναι	Όχι	Όχι
REPEATABLE READ	Ναι	Ναι	Όχι
SERIALIZABLE	Ναι	Ναι	Ναι

Η επιλογή του επιπέδου απομόνωσης εξαρτάται από τις απαιτήσεις της εφαρμογής σχετικά με τη συνέπεια των δεδομένων και την απόδοση. Τα υψηλότερα επίπεδα παρέχουν μεγαλύτερη ακεραιότητα, αλλά μπορεί να μειώσουν τον παράλληλο χειρισμό. Στην Python, κατά την εργασία με βάσεις δεδομένων (π.χ., μέσω sqlite3, βιβλιοθηκών για PostgreSQL psycopg2, για MySQL mysql.connector), το επίπεδο απομόνωσης συνήθως μπορεί να οριστεί μέσω της αντίστοιχης μεθόδου της σύνδεσης ή του δείκτη.

Παράδειγμα ρύθμισης επιπέδου απομόνωσης στο sqlite3:

# Εισαγωγή βιβλιοθήκης
import sqlite3

# Σύνδεση με τη βάση δεδομένων
conn = sqlite3.connect('mydatabase.db', isolation_level='REPEATABLE READ')
# Αντί για 'REPEATABLE READ', μπορεί να οριστεί None (όμοιο με το READ UNCOMMITTED), 'DEFERRED', 'IMMEDIATE', 'EXCLUSIVE'

# Παράδειγμα χρήσης δείκτη
cursor = conn.cursor()

# Συνεχίστε με τη βάση δεδομένων...

# Επιβεβαίωση αλλαγών
conn.commit()

# Κλείσιμο σύνδεσης
conn.close()

Παράδειγμα ρύθμισης επιπέδου απομόνωσης στο psycopg2:

# Εισαγωγή βιβλιοθήκης
import psycopg2
# Εισαγωγή σταθερών επιπέδων απομόνωσης
from psycopg2.extensions import ISOLATION_LEVEL_READ_COMMITTED, ISOLATION_LEVEL_SERIALIZABLE

# Σύνδεση με τη βάση δεδομένων
conn = psycopg2.connect(database="mydatabase", user="myuser", password="mypassword", host="localhost")

# Ορισμός επιπέδου απομόνωσης
conn.set_isolation_level(ISOLATION_LEVEL_SERIALIZABLE)
# Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ISOLATION_LEVEL_READ_UNCOMMITTED, ISOLATION_LEVEL_READ_COMMITTED, ISOLATION_LEVEL_REPEATABLE_READ, ISOLATION_LEVEL_SERIALIZABLE

# Παράδειγμα χρήσης δείκτη
cursor = conn.cursor()

# Συνεχίστε με τη βάση δεδομένων...

# Επιβεβαίωση αλλαγών
conn.commit()

# Κλείσιμο σύνδεσης
conn.close()

Τα πρότυπα επίπεδα απομόνωσης παρέχουν μια ισορροπία μεταξύ συνέπειας και απόδοσης. Στην πράξη, συχνά χρησιμοποιούνται τα READ COMMITTED και SERIALIZABLE.