Блокировки
Блокировки используются, чтобы упорядочить одновременный (конкурентный) доступ нескольких процессов к одним и тем же ресурсам. Ресурсом может быть объект, с которым работает СУБД:
- Списки первичных ключей, условия или даташард целиком (если блокировок становится очень много);
- Структура в памяти, такая как хеш-таблица, буфер и т. п. (идентифицируется заранее присвоенным номером);
- Абстрактные ресурсы, не имеющие никакого физического смысла (идентифицируются просто уникальным числом).
Чтобы процесс мог обратиться к ресурсу – он обязан захватить (acquire) блокировку, ассоциированную с этим ресурсом. Блокировка – это участок разделяемой памяти, в котором хранится информация о том свободна ли блокировка или захвачена. Блокировка сама по себе тоже является ресурсом, к которому возможен конкурентный доступ. Для доступа к блокировкам используются специальные примитивы синхронизации: семафоры или мьютексы. Смысл их в том, чтобы код, обращающийся к разделяемому ресурсу, одновременно выполнялся только в одном процессе. Если ресурс занят и блокировка не возможна – процесс завершится ошибкой.
Блокировки можно классифицировать по принципу их реализации:
- Пессимистическая блокировка до модификации данных накладывается блокировка на все потенциально затрагиваемые строки. Это исключает возможность их изменения другими сессиями до завершения текущей операции. После модификации гарантировано, что запись данных будет непротиворечивой;
- Оптимистическая блокировка не ограничивает доступ к данным в процессе работы, но использует специальный атрибут (например:
VERSION) для контроля изменений. Атрибут - это поле из метаданных о строке, которое не видно пользователям, оно относится к деталям реализации механизма блокировок. Перед фиксацией изменений проверяется установленный атрибут. Если он не изменился – изменения зафиксируются (COMMIT), иначе транзакция будет откатана (ROLLBACK).
В совместимости YDB с PostgreSQL используются оптимистические блокировки – это значит, что транзакции в конце своей работы проверяют условия выполнения блокировок. Если за время выполнения транзакции блокировка была нарушена – такая транзакция завершится ошибкой:
Error: Transaction locks invalidated. Table: <table name>, code: 2001
С ошибкой могут завершаться транзакции, в которых исполняются SQL-инструкции чтения и записи. Транзакции, где исполняются только SQL-инструкции чтения или записи завершаются корректно. Приведём пример транзакции, которая завершится с ошибкой в случае внесения изменений в данные таблице параллельной транзакцией:
BEGIN;
SELECT * FROM people;
-- Если тут будет выполнен INSERT в другой транзакции, эта транзакция завершится ошибкой
UPDATE people SET age = 27
WHERE name = 'JOHN';
COMMIT;
В результате транзакция завершится ошибкой Error: Transaction locks invalidated и будет откачена (ROLLBACK). В случае ошибки Error: Transaction locks invalidated – можно попытаться выполнить транзакцию снова.