يشير التحكم في التزامن إلى عملية إدارة الوصول المتزامن إلى قاعدة البيانات ومعالجتها بواسطة مستخدمين متعددين ، مما يضمن اتساق معاملات البيانات وسلامتها وعزلها. هذه الطريقة ضرورية في قواعد البيانات الحديثة ، حيث يطلب العديد من المستخدمين أو التطبيقات الوصول إلى البيانات بشكل متزامن للحفاظ على عمليات سلسة. يمنع التحكم في التزامن التعارضات ، والمآزق ، وغيرها من الحالات الشاذة التي قد تنشأ بسبب الوصول المتزامن للبيانات ويوفر حلاً قوياً للحفاظ على اتساق البيانات والعزل بين المعاملات.
أهمية التحكم في التزامن
يعد تناسق البيانات أمرًا بالغ الأهمية في بيئة متعددة المستخدمين ، حيث يمكن أن يؤدي الوصول غير المنتظم والمعالجة إلى تناقضات وقيم بيانات غير صحيحة. يمكن أن يؤدي الافتقار إلى التحكم الصحيح في التزامن إلى العديد من المشكلات ، مثل:
- القراءات القذرة: عندما يقرأ المستخدم بيانات غير ملتزمة مكتوبة بواسطة معاملة غير مكتملة لمستخدم آخر.
- قراءات غير قابلة للتكرار: عندما يقرأ المستخدم نفس البيانات عدة مرات داخل معاملة ولكنه يجد قيمًا مختلفة بسبب عمليات الكتابة المتزامنة بواسطة معاملات أخرى.
- قراءات فانتوم: عندما يحصل المستخدم على مجموعة مختلفة من البيانات أثناء القراءة ضمن معاملة واحدة بسبب قيام مستخدمين آخرين بإدراج أو حذف الصفوف خلال تلك الفترة.
- التحديثات المفقودة: عندما تقوم معاملات الكتابة المتزامنة بالكتابة فوق تغييرات بعضها البعض دون مراعاة الادعاءات حول عنصر البيانات.
يضمن التحكم في التزامن الذي يتم تنفيذه جيدًا اتساق قاعدة البيانات ويمنع حدوث هذه الحالات الشاذة ، مما يسمح للمستخدمين والتطبيقات بالوصول إلى بيانات دقيقة ومحدثة.
تقنيات التحكم في التزامن
هناك العديد من تقنيات التحكم في التزامن في الممارسة العملية ، ولكل منها مزايا وعيوب. بعض الأساليب الشائعة الاستخدام هي:
- القفل: تتضمن هذه الطريقة قفل كائنات قاعدة البيانات (مثل الجداول أو الصفوف) أثناء قيام إحدى المعاملات بالوصول إليها أو تعديلها ، مما يمنع المعاملات الأخرى من تعديل الكائنات المقفلة في وقت واحد. هناك نوعان شائعان من الأقفال هما الأقفال المشتركة (التي تسمح بمعاملات قراءة متزامنة متعددة) وأقفال حصرية (تستخدم لمعاملة كتابة واحدة).
- يستند إلى الطابع الزمني: يعيّن هذا الأسلوب طابعًا زمنيًا فريدًا لكل معاملة ، وتتم إدارة المعاملات بناءً على أولوية الطوابع الزمنية الخاصة بهم. في حالة حدوث تعارض بين المعاملات ، فإن المعاملة التي لها طابع زمني أقدم لها الأسبقية على تلك التي لها طابع زمني لاحق.
- التحكم في التزامن المتفائل (OCC): تفترض هذه التقنية أن التعارضات نادرة وتسمح للمعاملات المتعددة بالعمل بشكل متزامن. أثناء مرحلة الالتزام ، تتحقق المعاملة من حدوث أي تعارضات بسبب معاملات أخرى. إذا تم الكشف عن أي تعارض ، يتم إحباط المعاملة والتراجع عن التغييرات.
- التحكم في التزامن متعدد الإصدارات (MVCC): تعمل هذه الطريقة عن طريق إنشاء إصدارات متعددة من كائنات قاعدة البيانات ، مما يسمح للمعاملات المتزامنة بالعمل مع إصدارات مختلفة من البيانات. تُنشئ الإضافات أو التعديلات بواسطة معاملة إصدارًا جديدًا من كائن البيانات ، مما يضمن العزل والاتساق.
يعتمد اختيار الأسلوب المناسب للتحكم في التزامن على عوامل مثل تكرار المعاملة ، ومعدل التعارضات ، والمستوى المطلوب من الأداء والعزلة.
التحكم في التزامن في AppMaster
AppMaster عبارة عن نظام أساسي رائع لا يحتوي على تعليمات برمجية يتيح تطوير تطبيقات الويب والجوال والخلفية باستخدام نهج مبتكر ومبسط. تستخدم المنصة العديد من التقنيات للحفاظ على تناسق البيانات وتقليل التعقيد ، بما في ذلك التحكم في التزامن في تطبيقاتها المبنية. يتم إنشاء تطبيقات الواجهة الخلفية لـ AppMaster باستخدام Go (Golang) وهي مصممة للعمل مع أي قاعدة بيانات أساسية متوافقة مع PostgreSQL. تطبق PostgreSQL نفسها نظام التحكم في التزامن متعدد الإصدارات (MVCC) لتوفير آلية تحكم قوية وقوية في التزامن.
تستفيد تطبيقات AppMaster التي تم إنشاؤها بطبيعتها من إمكانات PostgreSQL's MVCC ، مما يسمح للمعاملات المتعددة بالعمل بشكل متزامن دون التأثير على اتساق البيانات أو مواجهة اختناقات في الأداء. علاوة على ذلك ، تتوافق المعاملات التي تتم من خلال REST API أو WSS Endpoints للمنصة مع آليات التحكم في التزامن كما تفرضها مجموعة التكنولوجيا الأساسية. عندما يتعلق الأمر بإنشاء تطبيقات الويب والجوال ، ينشئ AppMaster تطبيقات مع إطار عمل Vue3 و JS / TS لتطبيقات الويب ، و Kotlin مع Jetpack Compose لنظام Android أو SwiftUI لنظام iOS لتطبيقات الهاتف المحمول. توفر هذه التقنيات للمطورين آليات مختلفة للتعامل مع الوصول المتزامن للبيانات والمزامنة. على سبيل المثال ، يمكن للمطورين الاستفادة من الأدوات والمكتبات والأنماط مثل Promises و async / wait لجافا سكريبت أو coroutines ويتدفق لـ Kotlin لإدارة المهام غير المتزامنة ، مما يضمن الأداء الأمثل ومعالجة البيانات المتسقة عبر تطبيقاتهم.
يلعب التحكم في التزامن دورًا مهمًا في أنظمة إدارة قواعد البيانات ، مما يضمن الأداء المتسق والموثوق لمعاملات البيانات عبر العديد من المستخدمين والتطبيقات. بينما تقدم التقنيات المختلفة مستويات مختلفة من العزلة والاتساق ، فإن اختيار الطريقة الصحيحة يعتمد على الاحتياجات والمتطلبات المحددة للنظام الأساسي. تستفيد منصة AppMaster الشاملة الخالية no-code من إمكانات MVCC القوية لـ PostgreSQL لتطبيقات الواجهة الخلفية ، مما يضمن تفاعلات متسقة للبيانات وعملية تطوير أكثر سلاسة لمستخدميها.
