Какие уровни изоляции транзакций существуют?

Уровни изоляции транзакций определяют, как изменения, сделанные одной транзакцией, видны другим транзакциям. Эти уровни изоляции определяют поведение транзакций в условиях конкурентного доступа к данным и помогают избежать проблем, таких как потеря обновлений, грязные чтения и фантомные записи. В SQL выделяют четыре основных уровня изоляции:

1. Read Uncommitted (Чтение неподтвержденных данных)
   На этом уровне транзакции могут видеть изменения, сделанные другими транзакциями, даже если они еще не были зафиксированы. Это приводит к возможности возникновения "грязных чтений", когда одна транзакция читает данные, которые могут быть отменены.
   Пример: Транзакция A обновляет запись, но еще не зафиксировала изменения. Транзакция B может прочитать эту измененную запись, хотя транзакция A может позже отменить изменения.

2. Read Committed (Чтение подтвержденных данных)
   Уровень изоляции, при котором транзакции могут видеть только те данные, которые были подтверждены другими транзакциями. Это предотвращает "грязные чтения", но допускает "неповторяющиеся чтения", когда данные могут изменяться между последовательными чтениями.
   Пример: Транзакция A читает данные, затем транзакция B обновляет эти данные и подтверждает изменения. Если транзакция A прочитает данные снова, она получит обновленную версию.

3. Repeatable Read (Повторяемое чтение)
   Этот уровень обеспечивает, что если транзакция читает данные, она всегда будет получать одни и те же данные при последующих чтениях. Это предотвращает "неповторяющиеся чтения", но может возникать проблема "фантомных записей", когда новая запись, соответствующая критериям выборки, может быть добавлена другой транзакцией.
   Пример: Транзакция A читает набор записей, затем транзакция B добавляет новую запись. Если транзакция A снова выполнит выборку, она увидит новую запись.

4. Serializable (Сериализуемый)
   Это самый строгий уровень изоляции, который обеспечивает полную изоляцию транзакций. Он гарантирует, что результаты выполнения транзакций будут такими же, как если бы они были выполнены последовательно, одна за другой. Это предотвращает "фантомные записи", но может значительно снижать производительность из-за блокировок.
   Пример: Транзакция A и транзакция B не могут одновременно изменять одни и те же данные, что исключает любые конфликты и гарантирует целостность данных.

Практические советы:

• Выбор уровня изоляции зависит от требований к целостности данных и производительности. Для приложений с высокой нагрузкой и требуемой производительностью может подойти Read Committed, в то время как для критически важных операций стоит использовать Serializable.
• Всегда учитывайте бизнес-логику и требования к данным при выборе уровня изоляции.
• Тестируйте приложение с выбранным уровнем изоляции, чтобы убедиться в его корректной работе в условиях конкурентного доступа.

Распространенные ошибки:

• Использование самого строгого уровня изоляции (Serializable) без необходимости, что может привести к значительным проблемам с производительностью и блокировками.
• Неправильное понимание концепций "грязных чтений", "неповторяющихся чтений" и "фантомных записей", что может вызвать ошибки в проектировании базы данных и логике приложения.
• Неосознание того, что разные СУБД могут реализовывать уровни изоляции по-разному, что может влиять на поведение транзакций.