33. Уровни изоляции транзакций и блокировки

Уровни изоляции в компоненте Database Engine

Транзакции указывают уровень изоляции, который определяет степень, до которой одна транзакция должна быть изолирована от изменений ресурса или данных, произведенных другими транзакциями. Уровни изоляции описаны с точки зрения того, какие из побочных эффектов параллелизма разрешены (например, «грязные» чтения или фантомные чтения). Уровни изоляции транзакций контролируют следующие параметры.

• Применение и типы блокировки при чтении данных.
• Время удержания блокировок чтения.
• Использование операции чтения ссылок на строки, измененные другой транзакцией.
  • Блокировка до тех пор, пока не будет снята монопольная блокировка строки.
  • Извлечение зафиксированной версии строки, которая существовала в то время, когда началось выполнение инструкции или транзакции.
  • Считывание незафиксированного изменения данных

Более низкий уровень изоляции увеличивает возможность получения доступа к данным несколькими пользователями одновременно, но увеличивает число эффектов параллелизма (таких как «грязное» чтение или потерянные обновления), с которыми может столкнуться пользователь. Наоборот, более высокий уровень изоляции уменьшает число эффектов параллелизма, с которыми может столкнуться пользователь, но требует больше системных ресурсов и увеличивает шанс того, что одна транзакция блокирует другую. Выбор соответствующего уровня изоляции зависит от баланса между требованиями к целостности данных приложения и издержек каждого уровня изоляции.

read uncommitted

Самый низкий уровень изоляции, при котором транзакции изолируются до такой степени, чтобы только уберечь от считывания физически поврежденных данных. На этом уровне разрешено «грязное» чтение, поэтому одна транзакция может видеть еще не зафиксированные изменения, совершенные другими транзакциями.

read committed

Позволяет транзакции считывать данные, считанные до этого, но не измененные другой транзакцией, не ожидая завершения выполнения этой другой транзакции. Компонент Компонент Database Engine сохраняет блокировки записи (сформированные для выделенных данных) до конца транзакции, а блокировки чтения снимаются сразу же после выполнения инструкции SELECT. Это уровень Компонент Database Engine, заданный по умолчанию.

repeatable read

Компонент Database Engine сохраняет блокировки чтения и записи, сформированные для выделенных данных, до конца транзакции. Однако из-за того, что блокировки диапазона не являются управляемыми, может возникнуть фантомное чтение

Упорядочиваемый уровень изоляции

Самый высокий уровень, при котором транзакции полностью изолированы друг от друга. Компонент Компонент Database Engine сохраняет блокировки чтения и записи, сформированные для выделенных данных, которые снимаются в конце транзакции. Блокировки диапазона формируются, когда инструкция SELECT использует предложение диапазона WHERE, в особенности для исключения фантомного чтения.

Изоляция моментальных снимков

Уровень изоляции моментальных снимков использует управление версиями строк для обеспечения согласованности чтения на уровне транзакций. Операции чтения применяют только блокировки таблицы SCH-S и не применяют блокировок строк или страниц. Если считываемые строки изменены другой транзакцией, то извлекается версия строки, которая существовала в момент запуска транзакции.

Уровень изоляции	«Грязное» чтение	Неповторяющееся чтение	Фантомные чтение)
read uncommitted	V	V	V
read uncommitted	X	V	V
repeatable read	X	X	V
Изоляция моментальных снимков	X	X	X
Упорядочиваемый уровень изоляции	X	X	X

Блокировка — это механизм, с помощью которого компонент SQL Server Database Engine синхронизирует одновременный доступ нескольких пользователей к одному фрагменту данных.

Прежде чем транзакция сможет распоряжаться текущим состоянием фрагмента данных, например для чтения или изменения данных, она должна защититься от изменений этих данных другой транзакцией. Для этого транзакция запрашивает блокировку фрагмента данных. Режим блокировки определяет уровень подчинения данных транзакции. Ни одна транзакция не может получить блокировку, которая противоречит другой блокировке этих данных, предоставленной другой транзакции.

Если транзакция запрашивает режим блокировки, противоречащий предоставленной ранее блокировке тех же данных, экземпляр компонента Database Engine приостанавливает ее работу до тех пор, пока первая блокировка не освободится. При изменении фрагмента данных транзакция удерживает блокировку, защищая изменения до конца транзакции. Продолжительность блокировки, полученной для защиты операций чтения, зависит от уровня изоляции транзакции. Все блокировки, удерживаемые транзакцией, освобождаются после ее завершения (при фиксации или откате).