SQL Oracle, Db2

5.2 Уровни изоляции

Свойство параллельности является одним из наиболее важных свойств транзакций, которые обеспечивают промышленные базы данных. Современные промышленные СУБД обеспечивают параллельную работу с одними и теми же данными огромного количества пользователей. Так, СУБД DB2 была протестирована при одновременной работе 60 тыс. пользователей; точных данных по Oracle у нас нет, но и здесь речь идет о десятках тысяч пользователей. В таких условиях важно, чтобы параллельно выполняемые транзакции не накладывались, а были изолированы друг от друга.

Стандарт SQL/92 определяет уровни изоляции транзакций в многопользовательской системе через отсутствие таких аномалий доступа к базе данных, которые могут в конечном итоге угрожать целостности данных. В стандарте различаются следующие аномалии:

Потерянные изменения. Транзакция Т1 читает данные. Транзакция Т2 читает те же данные. Транзакция T1 на основании прочитанного значения вычисляет новое значение данных, записывает его в базу данных и завершается. Транзакция T2 на основании прочитанного значения вычисляет новое значение данных, записывает его в базу данных и завершается. В результате значение, записанное транзакцией Т2, "затрет" значение, записанное транзакцией Т1.
Грязное чтение. Транзакция Т1 изменяет некоторые данные, но еще не завершается. Транзакция Т2 читает эти же данные (с изменениями, внесенными транзакцией Т1) и принимает на их основе какие-то решения. Транзакция Т1 выполняет откат. В результате решение, принятое транзакцией Т2, основано на неверных данных.
Неповторяющееся чтение. Транзакция Т1 в ходе своего выполнения несколько раз читает одни и те же данные. Транзакция Т2 в интервалах между чтениями данных в транзакции Т1 изменяет эти данные и фиксируется. В результате оказывается, что чтения одних и тех же данных в транзакции Т1 дают разные результаты.
Фантом. Транзакция Т1 в ходе своего выполнения несколько раз выбирает множество строк по одним и тем же критериям. Транзакция Т2 в интервалах между выборками транзакции Т1 добавляет или удаляет строки или изменяет столбцы некоторых строк, используемых в критерии выборки, и фиксируется. В результате оказывается, что одинаковые запросы в транзакции Т1 выбирают разные множество строк.

Промышленные СУБД в том или ином объеме выполняют требования стандарта по дифференциации уровней изоляции, но при формально одном и том же уровне изоляции поведение транзакций может существенно различаться в разных СУБД.

Определение уровней изоляции в стандарте и в рассматриваемых нами СУБД сведено в таблицу:

Уровни изоляции SQL/92	Аномалии				DB2	Oracle
Уровни изоляции SQL/92	А1	А2	А3	А4	DB2	Oracle
`READ UNCOMMITTED`	нет	да	да	да	`UNCOMMITTED READ (UR)`	`-`
`READ COMMITTED`	нет	нет	да	да	`CURSOR STABILITY (CS)`	`READ COMMITTED`
`REPEATABLE READ`	нет	нет	нет	да	`READ STABILITY (RS)`	`-`
`SERIALIZABLE`	нет	нет	нет	нет	`REPEATABLE READ (RR)`	`SERIALIZABLE`
Аномалии: А1 - Потерянные изменения А3 - Неповторяющееся чтение А2 - Грязное чтение А4 - Фантом

Кроме названных, в Oracle имеется еще уровень изоляции READ ONLY - для только-читающих транзакций.

В Oracle требуемый уровень изоляции может быть установлен для сеанса соединения с базой данных - как одна из возможностей оператора ALTER SESSION или для отдельной транзакции оператором SET TRANSACTION. Синтаксис этих операторов показан на рис. 5.4.

Рисунок 5.4 - Операторы ALTER SESSION и SET TRANSACTION (Oracle)

В DB2 уровень изоляции устанавливается для приложения, и способы его установки различны для разных способов разработки приложений. При работе в среде DB2 Command Line Processor или DB2 Command Center уровень изоляции устанавливается перед соединением с базой данных оператором CHANGE ISOLATION:

Рисунок 5.5 - Операторы CHANGE ISOLATION (DB2)