• Статья

Эффекты параллелизма

Изменение данных пользователями может оказывать влияние на других пользователей, считывающих или изменяющих эти же данные в этот же момент времени. В этом случае говорят, что пользователи получают параллельный доступ к этим данным. Если в системе хранения данных отсутствует управление параллелизмом, то могут наблюдаться следующие побочные эффекты.

  • Потерянные обновления

  • Незафиксированная зависимость («грязное» чтение)

  • Анализ несогласованности (неповторяющееся чтение)

  • Фантомные операции чтения

  • Отсутствующие или дублированные операции чтения, вызванные обновлениями строк

Потерянные обновления

Потерянные обновления возникают, когда две или более транзакций выбирают одну и ту же строку и изменяют ее на основании ее исходного значения. Каждая транзакция не знает о других транзакциях. Последнее обновление изменяет данные других транзакций, что приводит к потере данных.

Например, у двух редакторов есть электронные копии одного и того же документа. Каждый редактор изменяет свою копию независимо и затем сохраняет ее, перезаписывая исходный документ. Редактор, сохраняющий свою измененную копию, перезаписывает изменения, сделанные другим редактором. Этой проблемы можно избежать, если у одного редактора не будет доступа к этому файлу до завершения и фиксации транзакции другого редактора.

Незафиксированная зависимость («грязное» чтение)

Незафиксированная зависимость возникает, когда вторая транзакция выбирает строку, изменяемую в данный момент другой транзакцией. Вторая транзакция будет считывать данные, которые еще не зафиксированы и могут быть изменены первой транзакцией.

Например, редактор изменяет электронный документ. В это время второй редактор снимает копию этого документа, включающую уже сделанные изменения, и распространяет этот документ предполагаемой аудитории. Затем первый редактор решает, что сделанные изменения неправильны, удаляет их и сохраняет документ. Распространенный документ содержит изменения, которые уже не существуют и должны считаться никогда не существовавшими. Этой проблемы можно избежать, если никто не сможет считать измененный документ, пока первый редактор не сохранит окончательную версию изменений и не зафиксирует эту транзакцию.

Анализ несогласованности (неповторяющееся чтение)

Анализ несогласованности возникает, когда вторая транзакция осуществляет доступ к одной строке несколько раз, и каждый раз считывает разные данные. Анализ несогласованности сходен с незафиксированной зависимостью, когда транзакция изменяет данные, считываемые другой транзакцией. Однако в анализе несогласованности данные, считываемые второй транзакцией, были зафиксированы транзакцией, которая сделала изменения. Кроме того, анализ несогласованности подразумевает несколько операций чтения (две и более) одной строки, при которых каждый раз данные изменяются другой транзакцией, это называется также неповторяющейся операцией чтения.

Например, редактор считывает один и тот же документ дважды, но между этими операциями модуль записи перезаписывает этот документ. Когда редактор считывает документ во второй раз, он уже изменен. Первую операцию чтения повторить нельзя. Этой проблемы можно избежать, если модуль записи не сможет изменять документ, пока редактор не считает его в последний раз.

Фантомные операции чтения

Фантомные операции чтения возникают, когда операция вставки или удаления применяются к строке, которая принадлежит диапазону строк, считываемых некоторой транзакцией. Первая транзакция считывает набор строк, содержащий строку, которая уже не будет существовать при второй и последующих операциях чтения в результате ее удаления другой транзакцией. Аналогично вторая и последующие транзакции считают строку, которая не существовала при первом чтении и была вставлена другой транзакцией.

Например, редактор изменяет документ, представленный модулем записи, но когда издательский отдел вставляет эти изменения в главную копию документа, они обнаруживают, что автор добавил в документ новый неотредактированный материал. Аналогично ситуации с неповторяющейся операцией чтения этой проблемы можно избежать, если никто не сможет добавлять к документу новый материал до окончания работы с исходным документом редактора и издательского отдела.

Отсутствующие или дублированные операции чтения, вызванные обновлениями строк

  • Исчезновение обновленной строки или ее многократное отображение

    Транзакции, работающие на уровне изоляции READ UNCOMMITTED, не используют совмещаемые блокировки, чтобы предотвратить изменение считываемых текущей транзакцией данных другими транзакциями. Транзакции, работающие на уровне изоляции READ COMMITTED, используют совмещаемые блокировки, однако блокировки строк и страниц снимаются после чтения строки. В любом случае, если во время сканирования индекса другой пользователь изменит ключевой столбец индекса для строки, считывание которой происходит в данный момент, причем строка была перемещена в позицию, до которой операция сканирования еще не дошла, эта строка может появиться повторно. Аналогично, если изменение ключа переместило строку в позицию, считывание которой уже прошло, то она может не отобразиться. Чтобы избежать этого, воспользуйтесь подсказками SERIALIZABLE или HOLDLOCK либо управлением версиями строк. Дополнительные сведения см. в разделах Табличные подсказки (Transact-SQL) и Уровни изоляции, основанные на управлении версиями строк, в компоненте Database Engine.

  • Отсутствие одной или нескольких строк, которые не подвергались обновлению

    Пропажа строк может возникнуть в случае, если при использовании уровня READ UNCOMMITTED запрос читает строки в порядке их расположения (с использованием IAM-страниц), а другая транзакция вызывает разбиение страницы. Этого не может произойти при использовании уровня изоляции READ COMMITTED, поскольку во время разбиения страницы включается блокировка таблицы. Также этого не может произойти, если таблица не имеет кластеризованного индекса, поскольку в таком случае обновления не вызывают разбиения страниц.