En el contexto de las bases de datos, el término "Nivel de aislamiento" se refiere al grado de separación que se mantiene entre las transacciones simultáneas que se ejecutan en un sistema de base de datos. Determina la visibilidad de los cambios realizados por una transacción a otras transacciones concurrentes, controlando las posibles anomalías y conflictos que puedan surgir durante las operaciones. Los niveles de aislamiento son un concepto crucial en los sistemas de bases de datos, ya que ayudan a garantizar la coherencia y la integridad de los datos a lo largo de la vida útil de una base de datos sin comprometer el rendimiento ni la concurrencia. La selección adecuada y la comprensión de los niveles de aislamiento son importantes para los desarrolladores que trabajan en AppMaster . This powerful no-code platform genera aplicaciones funcionales y escalables a partir de planos, lo que reduce la deuda técnica y mejora la velocidad y la rentabilidad del desarrollo de aplicaciones.
La importancia de los niveles de aislamiento se deriva de las propiedades ACID, un conjunto de características deseables para cualquier sistema de base de datos, que significa Atomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad. Específicamente, la propiedad de aislamiento garantiza que las transacciones simultáneas puedan operar sin afectarse entre sí, evitando así varios problemas como lecturas sucias, lecturas no repetibles y lecturas fantasma. Estos problemas pueden generar inexactitudes en los datos, inconsistencias y efectos generales no deseados en el rendimiento y la funcionalidad de la aplicación. Al ajustar el nivel de aislamiento en una base de datos, los desarrolladores pueden ajustar el rendimiento del sistema y las ventajas y desventajas de la consistencia en función de las necesidades específicas de su aplicación.
Hay cuatro niveles de aislamiento principales definidos en el estándar SQL, que se adoptan ampliamente en varios sistemas de administración de bases de datos (DBMS):
- Lectura no confirmada: el nivel de aislamiento más bajo ofrece la menor coherencia de datos. Las transacciones pueden ver cambios no confirmados realizados por otras transacciones, lo que provoca lecturas sucias y no ofrece protección contra lecturas no repetibles o lecturas fantasma. Este nivel no se recomienda para sistemas que requieren integridad de datos.
- Lectura confirmada: un nivel superior que evita las lecturas sucias al mostrar solo los datos confirmados para otras transacciones. Sin embargo, aún pueden ocurrir lecturas no repetibles, ya que otras transacciones pueden cambiar datos entre dos lecturas separadas dentro de la misma transacción. Las lecturas fantasma tampoco se evitan en este nivel, lo que puede generar inconsistencias en los resultados cuando las operaciones involucran un rango de filas o varias tablas relacionadas.
- Lectura repetible: proporciona un nivel aún mayor de consistencia de datos en comparación con la lectura confirmada. Garantiza que los datos leídos dentro de una transacción permanecerán sin cambios, incluso si son actualizados por otras transacciones, evitando tanto lecturas sucias como lecturas no repetibles. Sin embargo, las lecturas fantasma aún pueden ocurrir en este nivel, ya que otras transacciones simultáneas pueden alterar la cantidad de registros que cumplen ciertas condiciones.
- Serializable: el nivel de aislamiento más alto, que garantiza de manera efectiva la consistencia total de los datos al hacer cumplir reglas estrictas sobre los comportamientos de las transacciones. El nivel de aislamiento serializable evita las lecturas sucias, las lecturas no repetibles y las lecturas fantasma, lo que garantiza que las transacciones se ejecuten como si se ejecutaran secuencialmente, en lugar de simultáneamente. Si bien ofrece la mejor consistencia, este nivel puede comprometer el rendimiento debido al aumento de los mecanismos de bloqueo y bloqueo necesarios para lograr el aislamiento estricto.
Los desarrolladores son responsables de seleccionar el nivel de aislamiento adecuado para su aplicación según sus requisitos específicos y el equilibrio deseado entre el rendimiento y la consistencia de los datos. Por ejemplo, una aplicación que requiere alta simultaneidad y rendimiento puede optar por reducir su nivel de aislamiento para reducir la contención y los bloqueos potenciales, aceptando algunas compensaciones en la consistencia de los datos. Por el contrario, una aplicación que prioriza la integridad y la coherencia de los datos por encima de todo puede optar por un mayor nivel de aislamiento, a pesar del mayor riesgo de sobrecarga de rendimiento.
Los sistemas de bases de datos modernos también pueden ofrecer niveles de aislamiento adicionales, específicos o personalizables adaptados a diferentes casos de uso. Algunos ejemplos incluyen Aislamiento de instantáneas, que mantiene una vista coherente de los datos a lo largo de la transacción al tomar una instantánea de los datos al principio, y Control de concurrencia optimista (OCC), que detecta conflictos con otras transacciones y vuelve a intentar la transacción si es necesario, en lugar de que bloquearlo. Al desviarse del estándar SQL, estos mecanismos de aislamiento pueden proporcionar un control más granular para los desarrolladores que buscan optimizaciones de rendimiento y garantías de consistencia.
En la plataforma no-code AppMaster, los desarrolladores pueden integrar sus aplicaciones generadas con cualquier base de datos compatible con PostgreSQL como base de datos principal, aprovechando los niveles de aislamiento y otras funciones de base de datos que ofrece PostgreSQL. Las aplicaciones creadas con AppMaster pueden demostrar una asombrosa escalabilidad para casos de uso empresarial y de alta carga, y la gestión adecuada de los niveles de aislamiento es un aspecto clave para lograr un rendimiento y una consistencia óptimos en dichas aplicaciones.
Una comprensión profunda de los niveles de aislamiento es esencial para los desarrolladores que trabajan con bases de datos, ya que les permite administrar de manera eficiente las compensaciones entre la consistencia, el rendimiento y la concurrencia de datos para las necesidades específicas de sus aplicaciones. Los usuarios de la plataforma AppMaster deben considerar los diversos niveles de aislamiento disponibles en su sistema de base de datos elegido y tomar decisiones informadas sobre qué nivel usar para garantizar un equilibrio entre confiabilidad y eficiencia en sus aplicaciones.
