Изоляция — одно из четырех свойств транзакций ACID, наряду с атомарностью, согласованностью и долговечностью. Изоляция гарантирует, что одновременные транзакции не мешают друг другу, обеспечивая согласованность и целостность данных.
В многопользовательской системе базы данных, где одновременно могут выполняться несколько транзакций, изоляция гарантирует, что каждая транзакция работает так, как если бы она была единственной транзакцией в системе. Это предотвращает такие проблемы, как грязное чтение, неповторяемое чтение и фантомное чтение, которые могут возникнуть, когда транзакции одновременно получают доступ к общим данным и изменяют их.
Существуют различные уровни изоляции, определенные стандартом SQL, такие как «Read Uncommited», «Read Commited», «Repeatable Read» и «Serializable». Каждый уровень обеспечивает разную степень изоляции и компромисс между производительностью и согласованностью данных.
- Read Uncommited. На этом уровне изоляции транзакции могут читать незафиксированные изменения, внесенные другими транзакциями. Этот уровень предлагает самый низкий уровень изоляции и не гарантирует согласованности или целостности данных. Он допускает грязное чтение, то есть транзакция может читать данные, которые были изменены, но еще не зафиксированы другой транзакцией.
- Read Commited. Этот уровень изоляции гарантирует, что транзакции могут только читать зафиксированные данные. Он предотвращает грязное чтение, но допускает неповторяющееся чтение, при котором транзакция может видеть разные результаты при чтении одних и тех же данных несколько раз в рамках одной транзакции, если другие транзакции между ними фиксируют изменения.
- Repeatable Read. На этом уровне изоляции транзакция видит согласованный снимок базы данных в начале транзакции. Он предотвращает неповторяющиеся чтения, но допускает фантомное чтение, при котором транзакция может видеть новые строки, вставленные другими транзакциями в ходе транзакции.
- Serializable. Это самый высокий уровень изоляции, который обеспечивает полную согласованность данных и гарантирует, что транзакции выполняются так, как если бы они выполнялись последовательно, одна за другой. Он предотвращает все типы аномалий, включая грязное чтение, неповторяемое чтение и фантомное чтение, путем строгой блокировки данных для обеспечения согласованности.
Каждый уровень изоляции обеспечивает баланс между согласованностью, параллелизмом и производительностью. Разработчики могут выбрать подходящий уровень изоляции в зависимости от конкретных требований своего приложения, чтобы обеспечить целостность данных и избежать потенциальных проблем, таких как потеря обновлений, несогласованное чтение или аномалии параллелизма.
Установив соответствующий уровень изоляции для транзакций, разработчики могут контролировать взаимодействие транзакций друг с другом и обеспечивать сохранение целостности данных даже в среде с высоким уровнем параллелизма. Очень важно понимать уровни изоляции, предоставляемые используемой системой базы данных, и выбирать соответствующий уровень в зависимости от требований приложения.