Transaction and Isolation Levels.
Transaction
Transaction là một tiến trình xử lý có các định điểm đầu và điểm cuối, được chia nhỏ thành các tiến trình được thực thi một cách tuần tự và độc lập, các tiến trình đó theo nguyên tắc tất cả đều thành công hoặc một tiến trình thất bại thì toàn bộ tiến trình sẽ thất bại.
Một transaction là một quá trình xử lý từ khi bắt đầu tới khi kết thúc thỏa mãn bốn tính chất ACID (Atomic-Consistency-Isolation-Durability). Bốn chữ đó viết tắt của bốn tính chất quan trọng sau:
1. Atomicity: Tính nguyên tử của giao dịch. Mọi giao dịch chỉ thành công khi tất cả các phần thành công.
2. Consistency: Tính nhất quán. Nghĩa là mọi dữ liệu được thao tác đều nhất quán với tất cả các quy tắc(rules), các rằng buộc(constraint)… trong toàn bộ quá trình xử lý từ khi bắt đầu tới khi kết thúc.
3. Isolation: Tính cô lập. Nó đảm bảo việc thực thi đồng thời của các giao dịch chỉ có thể có kết quả khi các giao dịch được thực hiện tuần tự. Ví dụ: hai giao dịch cùng thao tác(thêm, sửa xóa) tới một table, thì các giao dịch đó phải được thực hiện tuần tự, giao dịch này xong mới tới giao dịch kia.
4. Durability: Tính bền. Nghĩa là mọi giao dịch khi commit thì kết quả nó phải được đảm bảo, chính xác.
Isolation Levels
Isolation level là một thuộc tính của transaction, qui định mức độ cô lập của dữ liệu mà transaction có thể truy nhập vào khi dữ liệu đó đang được cập nhật bởi một transaction khác. Khi một transaction cập nhật dữ liệu đang diễn ra, một phần dữ liệu sẽ bị thay đổi (ví dụ một số bản ghi của bảng được sửa đổi hoặc bị xóa bỏ, một số được thêm mới), vậy các transaction hoặc truy vấn khác xảy ra đồng thời và cùng tác động vào các bản ghi đó sẽ diễn ra thế nào? Chúng sẽ phải đợi đến khi transaction đầu hoàn thành hay có thể thực hiện song song, kết quả dữ liệu nhận được là trong khi hay sau khi cập nhật? Bạn có thể điều khiển những hành vi này thông qua việc đặt isolation level của từng transaction.
SQL cung cấp các mức isolation level sau xếp theo thứ tự tăng dần của mức độ cô lập của dữ liệu: Read Uncommitted, Read Commited, Repeatable Read, Serializable, và Snapshot.
1. Read Uncommitted
Khi transaction thực hiện ở mức này, các truy vấn vẫn có thể truy nhập vào các bản ghi đang được cập nhật bởi một transaction khác và nhận được dữ liệu tại thời điểm đó mặc dù dữ liệu đó chưa được commit (uncommited data). Nếu vì lý do nào đó transaction ban đầu rollback lại những cập nhật, dữ liệu sẽ trở lại giá trị cũ. Khi đó transaction thứ hai nhận được dữ liệu sai. Nói nôm na là yêu cầu đọc của nó là “tôi không cần biết dữ liệu có đang được cập nhật hay không, hãy cho tôi dữ liệu hiện có ngay tại thời điểm này”. Chú ý là mức isolation này tương được với gợi ý “NOLOCK” khi truy vấn bảng.
2. Read Commited
Đây là mức isolation mặc định, nếu bạn không đặt gì cả thì transaction sẽ hoạt động ở mức này. Transaction sẽ không đọc được dữ liệu đang được cập nhật mà phải đợi đến khi việc cập nhật thực hiện xong. Vì thế nó tránh được dirty read. Xảy ra trường hợp bản ghi ma (phantom row).
3. Repeatable read
Mức isolation này hoạt động như mức read commit nhưng nâng thêm một nấc nữa bằng cách ngăn không cho transaction ghi vào dữ liệu đang được đọc bởi một transaction khác cho đến khi transaction khác đó hoàn tất. Mức isolation này đảm bảo các lệnh đọc trong cùng một transaction cho cùng kết quả, nói cách khác dữ liệu đang được đọc sẽ được bảo vệ khỏi cập nhật bởi các transaction khác. Tuy nhiên nó không bảo vệ được dữ liệu khỏi insert hoặc delete. Vì thế nó vẫn không tránh được hiện tượng bản ghi ma.
4. Serializable
Mức isolation này tăng thêm một cấp nữa và khóa toàn bộ dải các bản ghi có thể bị ảnh hưởng bởi một transaction khác, dù là UPDATE/DELETE bản ghi đã có hay INSERT bản ghi mới.
5. Snapshot
Mức độ này cũng đảm bảo độ cô lập tương đương với Serializable, nhưng nó hơi khác ở phương thức hoạt động. Khi transaction đang select các bản ghi, nó không khóa các bản ghi này lại mà tạo một bản sao (snapshot) và select trên đó. Vì vậy các transaction khác insert/update lên các bản ghi đó không gây ảnh hưởng đến transaction ban đầu. Tác dụng của nó là giảm blocking giữa các transaction mà vẫn đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu. Tuy nhiên cái giá kèm theo là cần thêm bộ nhớ để lưu bản sao của các bản ghi, và phần bộ nhớ này là cần cho mỗi transaction do đó có thể tăng lên rất lớn.
Scope Isolation
Các mức isolation từ 1–4 kể trên tăng theo thứ tự mức độ cô lập dữ liệu, giúp tăng tính toàn vẹn dữ liệu và nhất quán của transaction. Đồng thời nó cũng tăng thời gian chờ lẫn nhau của các transaction. Khi càng lên mức cao, đòi hỏi về tính toàn vẹn dữ liệu càng cao và càng có nhiều tình huống một transaction ngăn không cho các transaction khác truy nhập vào dữ liệu mà nó đang thao tác. Do đó nó càng tăng tình trạng locking và blocking trong database (ngoại trừ với snapshot thì tăng lượng bộ nhớ cần sử dụng). Hiệu năng của hệ thống do đó bị giảm đi. Thông thường, mức isolation read commited (mức mặc định) là phù hợp trong đa số các ứng dụng.
Tài liệu tham khảo:
