読み取り、繰り返し可能な読み取り、シリアル化可能な分離レベルの概念を説明します。

読み取り、繰り返し可能な読み取り、シリアル化可能な分離レベルの概念を説明します。

データベースシステムの分離レベルは、同時トランザクションを管理し、データの整合性を確保するために重要です。これは、3つの一般的な分離レベルの説明です。

1. コミットメントを読む：

   • この分離レベルは、トランザクション中に読み取られたデータが読み取り時にコミットされることを保証します。これにより、Dirty Readsが防止されます。この場合、トランザクションは、同時コミットされていないトランザクションによって記述されたデータを読み取ります。
   • ただし、繰り返しのない読み取りやファントムの読み取りを妨げません。他のトランザクションがデータを変更し、読み取りの間にコミットされたため、トランザクションが同じ行を2回読み取り、異なるデータを取得すると、非繰り返しの読み取りが発生します。 Phantom読み取りは、クエリの条件を満たす別のトランザクションが挿入または削除された行を挿入または削除するため、トランザクションがクエリを2回実行し、異なる行のセットを取得すると発生します。
   • Commitedは、データが頻繁に更新され、最新のコミットされたデータが複数の読み取りにわたって一貫性よりも重要である環境で一般的に使用される、同時性と一貫性の良いバランスです。

2. 繰り返し読む：

   • この分離レベルにより、トランザクションが行を読み取ると、別のトランザクションがデータを変更してコミットする場合でも、同じトランザクション内のその行のその後の読み取りが同じデータを返します。
   • 汚れた読み取りや繰り返しのない読み取りを防ぎますが、Phantomの読み取りを妨げません。つまり、最初に読み取られた行のデータは一貫性があり続けますが、他のトランザクションによって挿入された新しい行が同じトランザクション内の後続のクエリに表示される可能性があります。
   • 繰り返し可能な読み取りは、トランザクション内のデータの一貫性が重要であるが、トランザクションは他のトランザクションによって挿入された新しいデータに注意する必要はないシナリオで役立ちます。

3. シリアル化可能：

   • これは最高の分離レベルであり、トランザクションが完全に隔離された方法で発生するようにします。
   • Serializableは、汚れた読み取り、非回復不可能な読み取り、およびPhantom読み取りを防ぎます。これにより、一連のトランザクションの結果が、何らかの順序で連続的に実行された場合と同じであることを保証します。
   • 一貫性の最高レベルを提供しますが、並行性の低下によりパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。 Serializableは通常、金融取引やその他のハイステークス操作など、絶対データの一貫性が重要なシナリオで使用されます。

読み取りコミットされた読み取りと再現可能な読み取り分離レベルの重要な違いは何ですか？

読み取りと繰り返し読み取り可能な分離レベルの重要な違いは、非回復性のある読み取りと同時性への影響を処理するためのアプローチにあります。

1. 繰り返しのない読み取り：

   • committed：繰り返しのない読み取りを許可します。トランザクションが行を読み取ると、別のトランザクションがその行を変更してコミットでき、最初のトランザクションが再び行を読み取ると、更新されたデータが表示されます。
   • 繰り返し読み取り：繰り返しのない読み取りを防ぎます。トランザクションが行を読み取ると、同じトランザクション内のその行のその後の読み取りは、他のトランザクションによって行われた変更に関係なく、同じデータを返します。

2. Phantomは読みます：

   • コミットされた読み取り： Phantomの読み取りを妨げません。他のトランザクションによって挿入された新しい行は、同じトランザクション内の後続のクエリに表示される可能性があります。
   • 繰り返し読む： Phantomの読み取りも妨げません。行のデータは最初は一貫していますが、他のトランザクションによって挿入された新しい行が後続のクエリに表示される可能性があります。

3. 並行性：

   • Committed：最新のコミットされたデータを読む柔軟性を高めることができるため、より高い並行性を提供します。これにより、データベースリソースのより効率的な使用につながる可能性があります。
   • 繰り返し可能な読み取り：トランザクションによって読み取りの行をロックして一貫性を確保し、潜在的にロックの競合とパフォーマンスの低下につながるため、並行性を低下させる可能性があります。

4. ユースケース：

   • Commited：読み取り：リアルタイムのデータ処理システムなど、複数の読み取りにわたって一貫性よりも最新のデータがより重要である環境に適しています。
   • 繰り返し読み取り：レポートの生成中にデータが変更されないレポートシステムなど、トランザクション内の一貫性が重要であるシナリオに適しています。

シリアル化可能な分離レベルは、データベーストランザクションのデータの一貫性をどのように保証しますか？

シリアル化可能な分離レベルは、まるでトランザクションが同時にではなく次々と実行されたかのように、厳格な実行順序を実施することにより、データベーストランザクションのデータの一貫性を保証します。これがこれを達成する方法は次のとおりです。

1. 汚い読み取りの防止：

   • Serializableは、トランザクションが他のトランザクションによってコミットされたデータのみを読み取ることができるようにすることにより、汚い読み取りを防ぎます。これは、別のコミットされていないトランザクションによって変更されるプロセスにあるデータを読み取ることができないことを意味します。

2. 非回復可能な読み取りの予防：

   • トランザクションによって読み取られたデータをロックすることにより、シリアル化可能な場合、同じトランザクション内の後続の読み取りが同じデータを返すことが保証されます。これにより、他のトランザクションが読み取り間でデータを変更するのを防ぎます。

3. Phantomの予防は次のとおりです。

   • Serializableは、トランザクションがクエリするデータの範囲をロックすることにより、Phantomの読み取りを防ぎます。これは、同じトランザクション内のクエリの結果に影響を与える行を挿入または削除できる他のトランザクションがないことを意味します。

4. トランザクション注文：

   • Serializableは、トランザクションの実行の順序がシリアル順序と一致するように、2相ロックや多額の並行性制御などのメカニズムを使用します。これは、トランザクションのセット後のデータベースの最終的な状態が、トランザクションが一度に1つずつ実行されたのと同じであることを意味します。

5. ロックと並行性制御：

   • シリアル化性を実現するために、データベースシステムは、トランザクションの終了までロックが保持される厳格なロックプロトコルを使用する場合があります。これにより、並行性が低下する可能性がありますが、一貫性のないデータにつながる可能性のある方法でトランザクションが互いに干渉しないようにします。

これらの厳格なルールを実施することにより、シリアル化可能な分離レベルは、同時トランザクションが存在する場合でも、データベースが一貫した状態のままであることを保証します。これは、金融システムやその他の重要な運用など、データの整合性が最も重要なアプリケーションで特に重要です。

各分離レベルが最も適切であるシナリオの例を提供できますか？

各分離レベルが最も適切であるシナリオの例を次に示します。

1. コミットメントを読む：

   • シナリオ：トレーダーが最も最新の株価と取引データを確認する必要があるリアルタイム株式取引プラットフォーム。このプラットフォームには、1秒あたりの多数のトランザクションを処理するために高い並行性が必要であり、最新のコミットされたデータは、複数の読み取りで一貫性よりも重要です。
   • 理由： Committedの読み取りにより、トレーダーはコミットされていない取引の影響を受けずに最新の株価を確認し、最新の情報を確実に利用できるようにします。

2. 繰り返し読む：

   • シナリオ：アカウントの残高と取引に関する毎日のレポートを生成する財務報告システム。システムは、他のトランザクションがデータを変更している場合でも、レポートで使用されるデータがレポート生成プロセス全体で一貫性を保つことを保証する必要があります。
   • 理由：繰り返し読み取ることにより、レポート生成の開始時に読み取られたデータがプロセス全体で同じままであることが保証され、非繰り返しの読み取りを防ぎ、レポートの正確性を確保します。

3. シリアル化可能：

   • シナリオ：アカウント間の電信送金など、価値の高いトランザクションを処理する銀行システム。このシステムは、資金が不十分なアカウントからお金を譲渡するなど、一貫性のない状態でトランザクションが一貫性のない状態になることを保証するために、絶対データの一貫性を必要とします。
   • 理由： Serializableは、すべてのトランザクションが次々と実行されたかのように処理されることを保証し、汚れた読み取り、非繰り返しの読み取り、またはPhantom読み取りの可能性を防ぎます。このレベルの隔離は、金融取引の完全性を維持するために重要です。

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