Главная | Обратная связь

Отсутствие неповторяющихся чтений (третий уровень изоляции)

Рассмотрим сценарий совместного выполнения транзакций T₁ и T₂, показанный на рис. 13.3. В момент времени t₁ транзакция T₁ читает объект базы данных o (выполняет операцию R(o)). До завершения транзакции T₁ в момент времени t₂ > t₁ транзакция T₂ изменяет объект o (выполняет операцию W(o)) и успешно завершается оператором COMMIT. В момент времени t₃ > t₂ транзакция T₁ повторно читает объект o и видит его измененное состояние.

Рис. 13.3. Неповторяющиеся чтения

Чтобы избежать неповторяющихся чтений, до завершения транзакции T₁ никакая другая транзакция не должна изменять объект o (для этого достаточно заблокировать доступ по записи к объекту o до завершения транзакции T₁). Часто это является максимальным требованием к средствам обеспечения изолированности транзакций, хотя, как будет видно немного позже, отсутствие неповторяющихся чтений еще не гарантирует реальной изолированности пользователей.

Заметим, что существует возможность обеспечения разных уровней изолированности для разных транзакций, выполняющихся в одной системе баз данных (кстати, соответствующие операторы были предусмотрены уже в стандарте SQL:1992). Как уже отмечалось, для корректного соблюдения ограничений целостности достаточен первый уровень. Существует ряд приложений, которым хватает первого уровня изолированности (например, прикладные или системные статистические утилиты, для которых некорректность индивидуальных данных несущественна). При этом удается существенно сократить накладные расходы СУБД и повысить общую эффективность.

Проблема фантомов

К более тонким проблемам изолированности транзакций относится так называемая проблема кортежей-«фантомов», приводящая к ситуациям, которые также противоречат изолированности пользователей. Рассмотрим сценарий, показанный на рис. 13.4.

Рис. 13.4. Проблема фантомов

В момент времени t₁ транзакция T₁ выполняет оператор выборки кортежей таблицы Tab с условием выборки S (т.е. выбирается часть кортежей таблицы Tab, удовлетворяющих условию S). До завершения транзакции T₁ в момент времени t₂ > t₁ транзакция T₂ вставляет в таблицу Tab новый кортеж r, удовлетворяющий условию S, и успешно завершается. В момент времени t₃ > t₂ транзакция T₁ повторно выполняет тот же оператор выборки, и в результате появляется кортеж, который отсутствовал при первом выполнении оператора.

Конечно, такая ситуация противоречит идее изолированности транзакций и может возникнуть даже на третьем уровне изолированности транзакций. Чтобы избежать появления кортежей-фантомов, требуется более высокий «логический» уровень изоляции транзакций. Идеи требуемого механизма (предикатные синхронизационные блокировки) появились также еще во время выполнения проекта System R, но в большинстве систем не реализованы.