Nel contesto dei database, il termine "Livello di isolamento" si riferisce al grado di separazione mantenuto tra transazioni simultanee eseguite su un sistema di database. Determina la visibilità delle modifiche apportate da una transazione ad altre transazioni concorrenti, controllando le potenziali anomalie e conflitti che possono sorgere durante le operazioni. I livelli di isolamento sono un concetto cruciale nei sistemi di database, poiché aiutano a garantire la coerenza e l'integrità dei dati per tutta la durata di un database senza compromettere le prestazioni e la concorrenza. La corretta selezione e comprensione dei livelli di isolamento è importante per gli sviluppatori che lavorano su AppMaster . This powerful no-code platform genera applicazioni funzionali e scalabili da progetti, riducendo il debito tecnico e migliorando la velocità di sviluppo delle applicazioni e l'economicità.
L'importanza dei livelli di isolamento deriva dalle proprietà ACID, un insieme di tratti desiderabili per qualsiasi sistema di database, che sta per Atomicity, Consistency, Isolation e Durability. In particolare, la proprietà Isolation garantisce che le transazioni simultanee possano operare senza influenzarsi a vicenda, prevenendo così vari problemi come letture sporche, letture non ripetibili e letture fantasma. Questi problemi possono causare inesattezze, incoerenze e effetti indesiderati complessivi sulle prestazioni e sulla funzionalità dell'applicazione. Regolando il livello di isolamento su un database, gli sviluppatori possono mettere a punto i compromessi di prestazioni e coerenza del sistema in base alle esigenze specifiche della loro applicazione.
Esistono quattro livelli di isolamento principali definiti nello standard SQL, che sono ampiamente adottati in vari sistemi di gestione dei database (DBMS):
- Read Uncommitted: il livello di isolamento più basso offre la minore coerenza dei dati. Le transazioni possono vedere le modifiche senza commit apportate da altre transazioni, causando letture sporche e non offrendo alcuna protezione contro letture non ripetibili o letture fantasma. Questo livello non è consigliato per i sistemi che richiedono l'integrità dei dati.
- Read Committed: un livello superiore che impedisce le letture sporche mostrando solo i dati di cui è stato eseguito il commit ad altre transazioni. Tuttavia, possono ancora verificarsi letture non ripetibili, poiché altre transazioni possono modificare i dati tra due letture separate all'interno della stessa transazione. Anche le letture fantasma non vengono impedite a questo livello, il che può portare a incoerenze nei risultati quando le operazioni coinvolgono un intervallo di righe o più tabelle correlate.
- Lettura ripetibile: fornisce un livello ancora maggiore di coerenza dei dati rispetto a Read Committed. Assicura che i dati letti all'interno di una transazione rimangano invariati, anche se aggiornati da altre transazioni, impedendo sia le letture sporche che le letture non ripetibili. Tuttavia, le letture fantasma possono ancora verificarsi a questo livello, poiché altre transazioni simultanee possono alterare il numero di record che soddisfano determinate condizioni.
- Serializzabile: il più alto livello di isolamento, che garantisce in modo efficace la piena coerenza dei dati applicando rigide regole sui comportamenti delle transazioni. Il livello di isolamento serializzabile impedisce letture sporche, letture non ripetibili e letture fantasma, assicurando che le transazioni vengano eseguite come se fossero in esecuzione in sequenza, anziché contemporaneamente. Pur offrendo la migliore coerenza, questo livello può compromettere le prestazioni a causa dell'aumento dei meccanismi di blocco e blocco richiesti per ottenere il rigoroso isolamento.
Gli sviluppatori sono responsabili della selezione del livello di isolamento appropriato per la propria applicazione in base ai requisiti specifici e all'equilibrio desiderato tra prestazioni e coerenza dei dati. Ad esempio, un'applicazione che richiede simultaneità e velocità effettiva elevate può scegliere di abbassare il livello di isolamento per ridurre i potenziali conflitti e blocchi, accettando alcuni compromessi nella coerenza dei dati. Al contrario, un'applicazione che privilegia l'integrità e la coerenza dei dati sopra ogni altra cosa può optare per un livello di isolamento più elevato, nonostante l'aumento del rischio di sovraccarico delle prestazioni.
I moderni sistemi di database possono anche offrire livelli di isolamento aggiuntivi, specifici o personalizzabili su misura per diversi casi d'uso. Alcuni esempi includono Snapshot Isolation, che mantiene una visione coerente dei dati durante l'intera transazione scattando un'istantanea dei dati all'inizio, e Optimistic Concurrency Control (OCC), che rileva i conflitti con altre transazioni e ritenta la transazione se necessario, piuttosto piuttosto che bloccarlo. Deviando dallo standard SQL, questi meccanismi di isolamento possono fornire un controllo più granulare per gli sviluppatori che cercano ottimizzazioni delle prestazioni e garanzie di coerenza.
Nella piattaforma no-code AppMaster, gli sviluppatori possono integrare le loro applicazioni generate con qualsiasi database compatibile con PostgreSQL come database primario, sfruttando i livelli di isolamento e le altre funzionalità del database fornite da PostgreSQL. Le applicazioni create con AppMaster possono dimostrare una straordinaria scalabilità per i casi d'uso aziendali e ad alto carico e la corretta gestione dei livelli di isolamento è un aspetto chiave per ottenere prestazioni e coerenza ottimali in tali applicazioni.
Una profonda conoscenza dei livelli di isolamento è essenziale per gli sviluppatori che lavorano con i database, in quanto consente loro di gestire in modo efficiente i compromessi tra coerenza dei dati, prestazioni e concorrenza per le loro specifiche esigenze applicative. Gli utenti della piattaforma AppMaster devono considerare i vari livelli di isolamento disponibili nel sistema di database prescelto e prendere decisioni informate su quale livello utilizzare per garantire un equilibrio tra affidabilità ed efficienza nelle loro applicazioni.
