リレーショナル データベースのコンテキストでは、デッドロックは、テーブル行やロック可能なオブジェクトなどの共有リソースに対する排他制御を 2 つ以上のトランザクションが競合し、各トランザクションが他のトランザクションによるロックの解放を待機しているときに発生する状況です。無限待機ループに入ってしまいます。デッドロックは、競合する方法で同じリソースをロックしようとするトランザクションが同時に実行されることで発生し、影響を受けるトランザクションが完全に停止し、その結果、システム全体のパフォーマンスと安定性に影響を与えます。
デッドロックはデータベースにおける一般的な問題であり、複数のトランザクションが同じリソースに対して異なる順序でロックを要求した場合や、複雑なトランザクションの網目によってトランザクション間に循環依存関係が生じた場合など、さまざまなシナリオで発生する可能性があります。デッドロックの発生を最小限に抑えるために、データベース システムには、さまざまなデッドロックの防止および検出技術、およびデッドロックが発生したときに解決するメカニズムが実装されています。これらの技術には、ロック タイムアウト、デッドロック検出アルゴリズム、トランザクション ロールバックまたは待機グラフ分析によるデッドロック解決が含まれます。
AppMaster no-codeプラットフォームでは、Go プログラミング言語を使用して生成されたバックエンド アプリケーションが、主要なストレージ ソリューションとして PostgreSQL 互換データベースと対話します。 PostgreSQL は堅牢で効率的なリレーショナル データベース管理システム (RDBMS) であり、マルチバージョン同時実行制御 (MVCC) や明示的ロックなどのさまざまな同時実行制御メカニズムを採用して、同時に実行されるトランザクション間の分離を実現します。ただし、これらのメカニズムは、特定の条件下ではデッドロックを引き起こす可能性もあります。
たとえば、2 つのリソース R1 と R2 で動作する 2 つのトランザクション T1 と T2 を考えてみましょう。トランザクション T1 は R1 のロックを取得してから R2 をロックしようとしますが、トランザクション T2 は R2 のロックを取得してから R1 をロックしようとします。両方のトランザクションが同時に動作すると、両方のトランザクションが他方のロックを解除するのを無期限に待機するため、デッドロックが発生し、循環依存関係が作成されます。
デッドロックを防ぐために、開発者はアプリケーションにさまざまなベスト プラクティスと設計原則を採用できます。一般的な戦略には次のようなものがあります。
- 一貫した順序でリソースにアクセスする:トランザクションが特定の一貫した順序でリソースをロックするようにします。これにより、複数のトランザクションが互いに待機する可能性が減り、デッドロックが効果的に防止されます。
- 詳細なロックを使用する:トランザクション間のロック競合が減少し、デッドロックの可能性が減少するため、可能な限りテーブル レベルのロックではなく行レベルのロックを選択します。
- ロックを早期に取得し、すぐに解放する:ロックの取得と解放の間の時間を最小限に抑え、別のトランザクションによってロックされたリソース上で同時トランザクションが待機する可能性を減らします。
- トランザクション サイズを制限する:大きなトランザクションを、より小さく管理しやすい部分に分割します。トランザクションが小さいほど、デッドロックが発生する可能性が減り、システム全体のパフォーマンスが向上します。
PostgreSQL には、デッドロックを検出して解決するための組み込みメカニズムが備わっています。リソースのロックを保持しているトランザクション間の循環依存関係を定期的にスキャンするデッドロック検出アルゴリズムが採用されています。デッドロックが見つかった場合、PostgreSQL は関連する 1 つ以上のトランザクションを終了してデッドロックを解消し、他のトランザクションの続行を可能にします。終了したトランザクションはエラー メッセージを受け取り、アプリケーションはトランザクションを再試行するか、それに応じてエラーを処理するかを選択できます。
PostgreSQL の組み込み機能に加えて、AppMaster で生成されたアプリケーションは、次のようなさまざまなデッドロック処理手法の恩恵を受けることもできます。
- タイムアウトベースのデッドロック解決:各トランザクションにタイムアウト値を設定し、指定された時間内にトランザクションが完了しない場合にトランザクションが自動的にロールバックされるようにします。これにより、長時間実行されるトランザクションがデッドロックを引き起こす可能性が減少します。
- 再試行メカニズム:デッドロックにより終了したトランザクションを自動的に再試行するアプリケーション レベルのロジックを実装します。これは、システム全体の安定性を維持し、ユーザー エクスペリエンスを向上させるのに役立ちます。
結論として、デッドロックは、共有リソースをめぐって同時トランザクションが競合するためにリレーショナル データベースで発生する複雑な問題です。デッドロックを効果的に処理するには、開発者はトランザクション管理と同時実行制御の原則を理解し、ベスト プラクティスを採用してデッドロックの発生を最小限に抑えるアプリケーションを設計および実装する必要があります。 AppMasterの堅牢なno-codeプラットフォームと PostgreSQL の組み込みメカニズムを使用すると、開発者はデッドロックの影響を受けにくく、シームレスなユーザー エクスペリエンスを提供する、拡張性とパフォーマンスに優れたアプリケーションを構築できます。
