Dans le contexte des bases de données, le « verrouillage » fait référence à un mécanisme utilisé pour contrôler l'accès simultané aux ressources partagées, généralement pour assurer la cohérence, la fiabilité et l'isolement entre plusieurs transactions ou opérations. Le verrouillage empêche plusieurs utilisateurs d'apporter simultanément des modifications conflictuelles à une donnée spécifique, réduisant ainsi le risque d'incohérences ou de corruption involontaire des données. Il s'agit d'un concept fondamental dans les systèmes de gestion de bases de données (SGBD) et est essentiel pour maintenir l'intégrité des données et la cohérence transactionnelle dans les applications et les systèmes modernes.
Le verrouillage peut se produire à différents niveaux dans un système de base de données, comme le verrouillage au niveau de la ligne, le verrouillage au niveau de la page, le verrouillage au niveau de la table ou même le verrouillage au niveau de la base de données. Chaque niveau a ses avantages et ses inconvénients, avec des compromis entre le contrôle granulaire et les conflits potentiels ou les frais généraux. Le verrouillage au niveau des lignes offre la granularité la plus fine, permettant à plusieurs utilisateurs d'accéder simultanément et indépendamment à différentes lignes dans la même table, mais peut nécessiter des ressources et des frais de gestion plus importants. En revanche, le verrouillage au niveau de la table limite l'accès à une table entière, offrant moins de granularité mais des frais généraux potentiellement inférieurs.
Il existe différents types de mécanismes de verrouillage, tels que les verrous partagés, les verrous exclusifs et les verrous de mise à jour. Les verrous partagés (également appelés verrous en lecture) permettent à plusieurs transactions de lire simultanément une ressource partagée, mais empêchent toute transaction de modifier la ressource verrouillée. Les verrous exclusifs (également appelés verrous en écriture) garantissent qu'une seule transaction à la fois peut accéder à la ressource verrouillée et la modifier. Les verrous de mise à jour sont utilisés lorsqu'une transaction a l'intention de modifier une ressource mais n'a pas encore effectué la modification. Ce verrou empêche d'autres transactions d'acquérir un verrou exclusif sur la même ressource tant que la transaction initiale n'a pas terminé sa modification.
Le verrouillage en deux phases (2PL) est un protocole de verrouillage populaire qui garantit la sérialisabilité transactionnelle, garantissant que l'exécution des transactions aboutit à un état de base de données cohérent. Le protocole 2PL divise le cycle de vie d'une transaction en deux phases : une phase de croissance, au cours de laquelle la transaction acquiert des verrous mais n'en libère aucun, et une phase de réduction, au cours de laquelle la transaction libère des verrous et ne peut pas en demander de nouveaux. Une adhésion rigoureuse à ce protocole réduit considérablement le risque de blocages, où deux transactions ou plus sont bloquées en attendant que l'autre libère les verrous sur les ressources qu'elles doivent toutes deux terminer.
Néanmoins, le contrôle de la concurrence basé sur le verrouillage peut entraîner des problèmes de performances lorsque plusieurs transactions sont en concurrence pour les mêmes ressources, ce qui entraîne des conflits et des blocages. Diverses stratégies, telles que l'escalade des verrous, les délais d'expiration des verrous, la détection des blocages et la résolution des blocages, peuvent aider à atténuer ces problèmes en réduisant le nombre et la durée des verrous ou en identifiant et en résolvant les conflits de manière proactive.
Des approches alternatives au contrôle de concurrence, telles que le contrôle de concurrence optimiste (OCC) ou le contrôle de concurrence multi-version (MVCC), ont été développées pour répondre à certaines limitations des schémas basés sur le verrouillage. Ces techniques reposent sur des hypothèses concernant la probabilité et la fréquence des conflits, permettant aux transactions de se poursuivre sans verrouiller les ressources et de vérifier les conflits uniquement au moment de la validation. Selon les caractéristiques de l'application et les modèles de charge de travail, ces alternatives peuvent offrir de meilleures performances et une meilleure évolutivité que les mécanismes basés sur le verrouillage dans certains scénarios.
Dans le contexte de la plateforme AppMaster , comprendre le verrouillage et ses différentes facettes est essentiel pour concevoir et mettre en œuvre efficacement des applications backend de haute qualité et évolutives. Les applications générées AppMaster qui s'appuient sur des bases de données compatibles avec PostgreSQL en tant que magasins de données principaux peuvent tirer parti des mécanismes sophistiqués de verrouillage et de contrôle de la concurrence de PostgreSQL , permettant aux développeurs de créer des applications efficaces et hautement concurrentes sans se soucier des détails de verrouillage de bas niveau.
L'approche no-code d' AppMaster met l'accent sur l'importance de la cohérence transactionnelle, de l'isolement et de l'intégrité des données tout au long du processus de développement d'applications. Alors que les développeurs conçoivent des modèles de données, des processus métier, endpoints d'API et d'autres composants d'application dans l'environnement visuel, AppMaster garantit que les applications résultantes respectent les meilleures pratiques et les normes de l'industrie concernant le verrouillage et le contrôle de la concurrence. Cela permet aux développeurs de tous niveaux de créer des applications qui peuvent évoluer avec élégance et fonctionner de manière fiable sous une charge élevée et un accès utilisateur simultané.
