Что такое "грязное" чтение (dirty read)?

"Грязное" чтение (dirty read) — это один из видов аномалий, связанных с параллельными транзакциями в системах управления базами данных. Данная аномалия возникает, когда одна транзакция может прочитать данные, которые были изменены другой транзакцией, но еще не зафиксированы (committed). Это может привести к ситуации, когда данные, прочитанные первой транзакцией, оказываются недействительными, если вторая транзакция откатится (rollback).

Основные характеристики грязного чтения:

1. Неподтвержденные данные: Транзакция может получить доступ к данным, которые находятся в процессе изменения и еще не были зафиксированы.
2. Потенциальные ошибки: Чтение таких данных может привести к логическим ошибкам в приложении, если данные изменятся или будут отменены после их прочтения.
3. Отсутствие изоляции: Грязное чтение демонстрирует низкий уровень изоляции транзакций, что может быть допустимо в некоторых сценариях, но в большинстве случаев нежелательно.

Пример грязного чтения

Предположим, у нас есть две транзакции:

• Транзакция A: Обновляет запись о зарплате сотрудника.
• Транзакция B: Читает запись о зарплате того же сотрудника.

Если транзакция A изменяет зарплату с 50000 на 60000, но ещё не зафиксировала изменения, то транзакция B может прочитать значение 60000. Если затем транзакция A откатится, то окажется, что транзакция B использовала недействительное значение — 60000, что приводит к некорректным вычислениям или логическим ошибкам.

Уровни изоляции транзакций

Чтобы избежать грязного чтения, используется уровень изоляции транзакций. В большинстве систем управления базами данных (СУБД) вы можете настроить уровень изоляции. Основные уровни:

1. Read Uncommitted: Позволяет грязное чтение. Это самый низкий уровень изоляции.
2. Read Committed: Запрещает грязное чтение. Транзакция может видеть только зафиксированные данные.
3. Repeatable Read: Обеспечивает стабильность данных между чтениями в одной транзакции, но не защищает от фантомных чтений.
4. Serializable: Самый высокий уровень изоляции. Обеспечивает полное отсутствие аномалий, включая грязное чтение, неповторяемые чтения и фантомные чтения.

Практические советы

• Используйте более высокий уровень изоляции, если ваша бизнес-логика требует уверенности в корректности данных. Например, для финансовых приложений рекомендуется использовать уровень Read Committed или Serializable.
• Тестируйте вашу систему на наличие аномалий, связанных с параллельными транзакциями, особенно если вы используете уровень изоляции Read Uncommitted.
• Обучайте команду понимать важность изоляции транзакций и потенциальные риски, связанные с грязным чтением.

Распространенные ошибки

• Игнорирование уровня изоляции: Многие разработчики могут не обращать внимания на уровень изоляции, что приводит к неочевидным ошибкам в приложении.
• Неправильное использование транзакций: Не всегда следует использовать транзакции для каждой операции. Это может привести к блокировкам и снижению производительности.
• Необоснованное доверие к данным: Полагание на непроверенные данные, которые могут быть изменены или отменены, приводит к логическим ошибкам и недостоверным отчетам.

Понимание грязного чтения и уровней изоляции транзакций является ключевым в проектировании и разработке надежных систем управления базами данных.