ความแตกต่างระหว่างการอ่านแบบไม่สามารถทำซ้ำได้และการอ่านแบบ Phantom คืออะไร

ความแตกต่างระหว่างการอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้และการอ่าน phantom คืออะไร

ฉันได้อ่านบทความIsolation (ระบบฐานข้อมูล) จาก Wikipediaแล้ว แต่ฉันมีข้อสงสัยนิดหน่อย ในตัวอย่างด้านล่างสิ่งที่จะเกิดขึ้นคือไม่ใช่ทำซ้ำได้อ่านและผีอ่าน ?

SELECT ID, USERNAME, accountno, amount FROM USERS WHERE ID=1

1----MIKE------29019892---------5000

UPDATE USERS SET amount=amount+5000 where ID=1 AND accountno=29019892;
COMMIT;

SELECT ID, USERNAME, accountno, amount FROM USERS WHERE ID=1

อีกข้อสงสัยคือในตัวอย่างข้างต้นควรใช้ระดับการแยกแบบใด และทำไม?

จาก Wikipedia (ซึ่งมีตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมและมีรายละเอียดสำหรับเรื่องนี้):

การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้เกิดขึ้นเมื่อในระหว่างการทำธุรกรรมแถวจะถูกดึงสองครั้งและค่าในแถวนั้นจะแตกต่างกันระหว่างการอ่าน

และ

phantom read เกิดขึ้นเมื่อในระหว่างการทำธุรกรรมการสืบค้นที่เหมือนกันสองครั้งจะถูกดำเนินการและการรวบรวมแถวที่ส่งคืนโดยการสืบค้นที่สองนั้นแตกต่างจากครั้งแรก

ตัวอย่างง่ายๆ:

• ผู้ใช้ A เรียกใช้แบบสอบถามเดียวกันสองครั้ง
• ในระหว่างนั้นผู้ใช้ B ทำธุรกรรมและกระทำการ
• ไม่สามารถอ่านซ้ำได้: แถว A ที่ผู้ใช้ A สอบถามมีค่าต่างกันเป็นครั้งที่สอง
• อ่านผี: แถวทั้งหมดในแบบสอบถามมีค่าเดียวกันก่อนและหลังแต่มีการเลือกแถวที่แตกต่างกัน (เพราะ B ลบหรือแทรกบางส่วน) ตัวอย่าง: select sum(x) from table;จะส่งคืนผลลัพธ์ที่ต่างกันแม้ว่าจะไม่มีการอัปเดตแถวที่ได้รับผลกระทบใด ๆ ก็ตามหากมีการเพิ่มหรือลบแถว

ในตัวอย่างข้างต้นควรใช้ระดับการแยกใด

คุณต้องแยกระดับอะไรขึ้นอยู่กับใบสมัครของคุณ มีค่าใช้จ่ายสูงถึงระดับการแยก "ดีกว่า" (เช่นลดการเกิดพร้อมกัน)

ในตัวอย่างของคุณคุณจะไม่ได้อ่าน phantom เพราะคุณเลือกจากแถวเดียวเท่านั้น (ระบุโดยคีย์หลัก) คุณสามารถอ่านซ้ำได้ดังนั้นหากเป็นปัญหาคุณอาจต้องมีระดับการแยกที่ป้องกันได้ ใน Oracle ธุรกรรม A สามารถใช้ SELECT FOR UPDATE จากนั้นธุรกรรม B ไม่สามารถเปลี่ยนแถวได้จนกว่า A จะเสร็จสิ้น

วิธีง่าย ๆ ที่ฉันชอบคิดเกี่ยวกับมันคือ:

ทั้งการอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้และ phantom นั้นเกี่ยวข้องกับการดำเนินการแก้ไขข้อมูลจากการทำธุรกรรมที่แตกต่างกันซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการทำธุรกรรมของคุณเริ่มขึ้นแล้วอ่านโดยการทำธุรกรรมของคุณ

การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้คือเมื่อการทำธุรกรรมของคุณอ่านUPDATESมุ่งมั่นจากธุรกรรมอื่น ตอนนี้แถวเดียวกันมีค่าแตกต่างจากตอนที่เริ่มทำธุรกรรม

การอ่านแบบ Phantom คล้ายกัน แต่เมื่ออ่านจากINSERTSและ / หรือDELETES ที่ได้ทำไว้จากธุรกรรมอื่น มีแถวหรือแถวใหม่ที่หายไปตั้งแต่คุณเริ่มทำธุรกรรม

การอ่านที่สกปรกคล้ายกับการอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้และการอ่านแบบ phantom แต่เกี่ยวข้องกับการอ่านข้อมูล UNCOMMITTED และเกิดขึ้นเมื่อมีการอ่าน UPDATE, INSERT หรือ DELETE จากธุรกรรมอื่นและธุรกรรมอื่นยังไม่ส่งข้อมูล กำลังอ่านข้อมูล "กำลังดำเนินการ" ซึ่งอาจไม่สมบูรณ์และอาจไม่ได้รับการยืนยัน

ตามที่อธิบายไว้ในบทความนี้ที่ไม่ซ้ำอ่านความผิดปกติมีลักษณะดังต่อไปนี้:

1. Alice และ Bob เริ่มธุรกรรมฐานข้อมูลสองรายการ
2. Bob's อ่านบันทึกโพสต์และค่าคอลัมน์ชื่อเรื่องคือ Transaction
3. อลิซแก้ไขชื่อของบันทึกโพสต์ที่กำหนดเป็นค่าของกรด
4. อลิซกระทำธุรกรรมฐานข้อมูลของเธอ
5. หากบ๊อบอ่านบันทึกการโพสต์อีกครั้งเขาจะสังเกตเห็นแถวตารางรุ่นอื่น

ในบทความเกี่ยวกับPhantom Readคุณจะเห็นว่าความผิดปกตินี้เกิดขึ้นดังนี้:

1. Alice และ Bob เริ่มธุรกรรมฐานข้อมูลสองรายการ
2. Bob's อ่านบันทึก post_comment ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับแถวโพสต์ที่มีค่าตัวระบุเป็น 1
3. Alice เพิ่มระเบียน post_comment ใหม่ซึ่งเชื่อมโยงกับแถวโพสต์ที่มีค่าตัวระบุเป็น 1
4. อลิซกระทำธุรกรรมฐานข้อมูลของเธอ
5. หาก Bob อ่านบันทึก post_comment อีกครั้งโดยมีค่าคอลัมน์ post_id เท่ากับ 1 เขาจะสังเกตเห็นชุดผลลัพธ์รุ่นอื่น

ดังนั้นในขณะที่การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้จะใช้กับแถวเดียว แต่Phantom Readเป็นช่วงของเร็กคอร์ดที่ตรงตามเกณฑ์การกรองแบบสอบถามที่กำหนด

อ่านปรากฏการณ์

• การอ่านที่สกปรก : อ่านข้อมูลที่ไม่ได้รับคำสั่งจากธุรกรรมอื่น
• ไม่สามารถอ่านซ้ำได้ : อ่านข้อมูล COMMITTED จากUPDATEแบบสอบถามจากธุรกรรมอื่น
• Phantom อ่าน : อ่านข้อมูล COMMITTED จากINSERTหรือDELETEแบบสอบถามจากธุรกรรมอื่น

หมายเหตุ : คำสั่ง DELETE จากธุรกรรมอื่นยังมีโอกาสน้อยมากที่ทำให้อ่านไม่ได้ซ้ำในบางกรณี มันเกิดขึ้นเมื่อคำสั่ง DELETE โชคไม่ดีที่จะลบแถวเดียวกันซึ่งธุรกรรมปัจจุบันของคุณถูกสืบค้น แต่นี่เป็นกรณีที่เกิดขึ้นได้ยากและไม่น่าจะเกิดขึ้นในฐานข้อมูลที่มีแถวเป็นล้านในแต่ละตาราง ตารางที่มีข้อมูลธุรกรรมมักมีปริมาณข้อมูลสูงในสภาพแวดล้อมการผลิตใด ๆ

นอกจากนี้เราอาจสังเกตว่าการอัปเดตอาจเป็นงานที่บ่อยขึ้นในกรณีการใช้งานส่วนใหญ่มากกว่า INSERT หรือ DELETES จริง (ในกรณีเช่นนี้, อันตรายจาก การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ยังคงอยู่เท่านั้น - การอ่าน phantomไม่สามารถทำได้ในกรณีเหล่านั้น) นี่คือสาเหตุที่การอัปเดตได้รับการปฏิบัติแตกต่างจาก INSERT-DELETE และความผิดปกติที่เกิดขึ้นก็มีชื่อแตกต่างกันเช่นกัน

นอกจากนี้ยังมีค่าใช้จ่ายในการประมวลผลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการจัดการสำหรับ INSERT-DELETE แทนที่จะเป็นเพียงแค่จัดการ UPDATES

ประโยชน์ที่แตกต่าง การแยกระดับที่

• READ_UNCOMMITTED ป้องกันอะไรเลย มันเป็นระดับการแยกศูนย์
• READ_COMMITTED ป้องกันเพียงหนึ่งเดียวนั่นคือ Dirty reads
• REPEATABLE_READ ป้องกันความผิดปกติสองอย่าง: อ่านสกปรกและอ่านซ้ำไม่ได้
• SERIALIZABLE ป้องกันความผิดปกติทั้งสาม: อ่านสกปรกอ่านซ้ำไม่ได้และอ่าน Phantom

ถ้าเช่นนั้นทำไมไม่เพียง แต่ตั้งค่าการทำรายการให้เป็นอิสระตลอดเวลา? คำตอบสำหรับคำถามข้างต้นคือ: การตั้งค่าที่ปรับให้เหมาะสมทำให้การทำธุรกรรมช้ามากซึ่งเราไม่ต้องการอีกครั้ง

ในความเป็นจริงการใช้เวลาธุรกรรมอยู่ในอัตราต่อไปนี้:

SERIALIZABLE > REPEATABLE_READ > READ_COMMITTED > READ_UNCOMMITTED

ดังนั้นการตั้งค่า READ_UNCOMMITTED เป็นเร็วที่สุด

สรุป

ที่จริงแล้วเราจำเป็นต้องวิเคราะห์กรณีการใช้งานและตัดสินใจระดับการแยกเพื่อให้เราเพิ่มประสิทธิภาพเวลาการทำธุรกรรมและยังป้องกันความผิดปกติส่วนใหญ่

โปรดทราบว่าฐานข้อมูลโดยค่าเริ่มต้นจะมีการตั้งค่า REPEATABLE_READ

มีความแตกต่างในการนำไปใช้ระหว่างระดับการแยกสองชนิดนี้
สำหรับ "การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้" จำเป็นต้องล็อคแถว
สำหรับ "phantom read"， การกำหนดขอบเขตการล็อกจำเป็นต้องมีแม้กระทั่งการล็อคตาราง
เราสามารถใช้สองระดับนี้โดยใช้โปรโตคอลล็อคสองเฟส

ในระบบที่ไม่สามารถอ่านซ้ำได้ผลลัพธ์ของการสืบค้นครั้งที่สองของทรานแซคชัน A จะสะท้อนการอัพเดทในทรานแซคชัน B - ซึ่งจะเห็นจำนวนใหม่

ในระบบที่อนุญาตให้ phantom อ่านหากทรานแซคชัน B แทรกแถวใหม่ด้วย ID = 1 ธุรกรรม A จะเห็นแถวใหม่เมื่อมีการเรียกใช้คิวรีที่สอง เช่นการอ่าน phantom เป็นกรณีพิเศษของการอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้

คำตอบที่ได้รับการยอมรับแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ของความแตกต่างที่เรียกว่าระหว่างทั้งสองนั้นไม่สำคัญเลย

หาก "ดึงแถวออกมาสองครั้งและค่าในแถวนั้นแตกต่างกันระหว่างการอ่าน" ก็จะไม่ใช่แถวเดียวกัน (ไม่ใช่ tuple เดียวกันใน RDB ที่ถูกต้องพูด) และมันก็เป็นคำจำกัดความในกรณีที่ "คอลเลกชันของ แถวที่ส่งคืนโดยแบบสอบถามที่สองนั้นแตกต่างจากแถวแรก "

สำหรับคำถาม "ระดับการแยกที่ควรใช้" ยิ่งข้อมูลของคุณมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อใครบางคนยิ่งมันเป็นกรณีที่ Serializable เป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผลเท่านั้น

ฉันคิดว่ามีความแตกต่างระหว่างการอ่านไม่สามารถยกเลิกได้และการอ่านออกเสียง

ไม่สามารถยกเลิกได้หมายความว่ามีการทำธุรกรรม A & B หาก B สามารถสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของ A ดังนั้นอาจเกิดการอ่านสกปรกดังนั้นเราจึงให้ B สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของ A หลังจาก A กระทำ

มีปัญหาใหม่: เราให้ B สังเกตเห็นการแก้ไข A หลังจาก A ที่กระทำ, หมายถึง A แก้ไขค่าของแถวที่ B ถืออยู่, บางครั้ง B จะอ่านแถวอีกครั้ง, ดังนั้น B จะได้รับค่าใหม่ที่แตกต่างกันในครั้งแรกที่เรา ได้รับเราเรียกมันว่ายกเลิกไม่ได้เพื่อจัดการกับปัญหาเราปล่อยให้ B จำบางสิ่ง (เพราะฉันยังไม่รู้ว่าจะจำอะไรได้บ้าง) เมื่อ B เริ่มต้น

ลองคิดเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาใหม่เราสามารถสังเกตเห็นว่ามีปัญหาใหม่ด้วยทำให้เราให้ B จำบางอย่างดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นใน A, B จะไม่ได้รับผลกระทบ แต่ถ้า B ต้องการแทรกข้อมูลลงในตารางและ B ตรวจสอบตารางเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีบันทึก แต่ A ข้อมูลนี้ถูกแทรกโดย A ดังนั้นอาจเกิดข้อผิดพลาดบางอย่าง เราเรียกมันว่า Phantom-read

การอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้คือระดับการแยกและการอ่าน phantom (การอ่านค่าที่กำหนดโดยธุรกรรมอื่น ๆ ) เป็นแนวคิด (ประเภทของการอ่านเช่นการอ่านที่สกปรกหรือการอ่านสแน็ปช็อต) ระดับการแยกการอ่านที่ไม่สามารถทำซ้ำได้อนุญาตให้อ่านแบบ phantom แต่ไม่อ่านสกปรกหรืออ่านสแน็ปช็อต