In de context van databases verwijst de term "isolatieniveau" naar de mate van scheiding die wordt gehandhaafd tussen gelijktijdige transacties die worden uitgevoerd op een databasesysteem. Het bepaalt de zichtbaarheid van wijzigingen die door een transactie zijn aangebracht in andere gelijktijdige transacties, en controleert de mogelijke afwijkingen en conflicten die tijdens operaties kunnen ontstaan. Isolatieniveaus zijn een cruciaal concept in databasesystemen, omdat ze helpen de consistentie en integriteit van gegevens gedurende de levensduur van een database te waarborgen zonder concessies te doen aan de prestaties en gelijktijdigheid. Een juiste selectie en begrip van isolatieniveaus is belangrijk voor ontwikkelaars die aan AppMaster werken . This powerful no-code platform genereert functionele en schaalbare applicaties op basis van blauwdrukken, waardoor technische schulden worden verminderd en de ontwikkelingssnelheid en kosteneffectiviteit van applicaties worden verbeterd.
Het belang van Isolatieniveaus komt voort uit de ACID-eigenschappen, een reeks wenselijke eigenschappen voor elk databasesysteem, wat staat voor Atomiciteit, Consistentie, Isolatie en Duurzaamheid. De eigenschap Isolation garandeert met name dat gelijktijdige transacties kunnen werken zonder elkaar te beïnvloeden, waardoor verschillende problemen worden voorkomen, zoals vuile leesbewerkingen, niet-herhaalbare leesbewerkingen en fantoomleesbewerkingen. Deze problemen kunnen leiden tot onnauwkeurigheden, inconsistenties en algemene ongewenste effecten op de prestaties en functionaliteit van de toepassing. Door het isolatieniveau van een database aan te passen, kunnen ontwikkelaars de prestaties en consistentie van het systeem verfijnen op basis van de specifieke behoeften van hun toepassing.
Er zijn vier belangrijke isolatieniveaus gedefinieerd in de SQL-standaard, die algemeen worden toegepast in verschillende databasebeheersystemen (DBMS):
- Read Uncommitted: Het laagste isolatieniveau biedt de minste gegevensconsistentie. Transacties kunnen niet-vastgelegde wijzigingen zien die door andere transacties zijn aangebracht, waardoor vuile leesbewerkingen worden veroorzaakt en geen bescherming wordt geboden tegen niet-herhaalbare leesbewerkingen of fantoomleesbewerkingen. Dit niveau wordt niet aanbevolen voor systemen die gegevensintegriteit vereisen.
- Read Committed: een hoger niveau dat vuile reads voorkomt door alleen vastgelegde gegevens voor andere transacties weer te geven. Er kunnen echter nog steeds niet-herhaalbare leesbewerkingen plaatsvinden, omdat andere transacties gegevens kunnen wijzigen tussen twee afzonderlijke leesbewerkingen binnen dezelfde transactie. Fantoomlezingen worden op dit niveau ook niet voorkomen, wat kan leiden tot inconsistenties in resultaten wanneer bewerkingen betrekking hebben op een reeks rijen of meerdere gerelateerde tabellen.
- Herhaalbaar lezen: Biedt een nog hoger niveau van gegevensconsistentie in vergelijking met Read Committed. Zorgt ervoor dat gegevens die binnen een transactie worden gelezen, ongewijzigd blijven, zelfs als ze worden bijgewerkt door andere transacties, waardoor zowel vuile als niet-herhaalbare leesbewerkingen worden voorkomen. Fantoomlezingen kunnen echter nog steeds op dit niveau plaatsvinden, omdat andere gelijktijdige transacties het aantal records dat aan bepaalde voorwaarden voldoet, kunnen wijzigen.
- Serialiseerbaar: het hoogste isolatieniveau, waardoor volledige gegevensconsistentie effectief wordt gegarandeerd door strikte regels voor transactiegedrag af te dwingen. Het serialiseerbare isolatieniveau voorkomt vuile uitlezingen, niet-herhaalbare uitlezingen en fantoomuitlezingen, en zorgt ervoor dat transacties worden uitgevoerd alsof ze opeenvolgend worden uitgevoerd in plaats van gelijktijdig. Hoewel dit niveau de beste consistentie biedt, kan dit de prestaties in gevaar brengen vanwege verhoogde vergrendelings- en blokkeringsmechanismen die nodig zijn om de strikte isolatie te bereiken.
Ontwikkelaars zijn verantwoordelijk voor het selecteren van het juiste isolatieniveau voor hun toepassing, afhankelijk van de specifieke vereisten en de gewenste balans tussen prestaties en gegevensconsistentie. Een applicatie die een hoge gelijktijdigheid en doorvoer vereist, kan er bijvoorbeeld voor kiezen om het isolatieniveau te verlagen om de potentiële strijd en vergrendeling te verminderen, waarbij enkele compromissen in gegevensconsistentie worden geaccepteerd. Omgekeerd kan een applicatie die prioriteit geeft aan gegevensintegriteit en consistentie boven alles, kiezen voor een hoger isolatieniveau, ondanks het verhoogde risico van prestatieoverhead.
Moderne databasesystemen kunnen ook aanvullende, specifieke of aanpasbare isolatieniveaus bieden die zijn toegesneden op verschillende gebruikssituaties. Enkele voorbeelden zijn Snapshot Isolation, dat gedurende de hele transactie een consistent beeld van de gegevens behoudt door aan het begin een momentopname van de gegevens te maken, en Optimistic Concurrency Control (OCC), dat conflicten met andere transacties detecteert en de transactie indien nodig opnieuw probeert. dan het te blokkeren. Deze isolatiemechanismen wijken af van de SQL-standaard en kunnen meer gedetailleerde controle bieden voor ontwikkelaars die op zoek zijn naar prestatie-optimalisaties en consistentiegaranties.
In het AppMaster no-code platform kunnen ontwikkelaars hun gegenereerde applicaties integreren met elke PostgreSQL-compatibele database als een primaire database, gebruikmakend van de isolatieniveaus en andere databasefuncties die PostgreSQL biedt. Applicaties die met AppMaster zijn gebouwd, kunnen verbazingwekkende schaalbaarheid aantonen voor gebruiksscenario's voor ondernemingen en hoge belasting, en het correct beheren van isolatieniveaus is een belangrijk aspect voor het bereiken van optimale prestaties en consistentie in dergelijke applicaties.
Een goed begrip van isolatieniveaus is essentieel voor ontwikkelaars die met databases werken, omdat het hen in staat stelt om de wisselwerking tussen dataconsistentie, prestaties en gelijktijdigheid voor hun specifieke toepassingsbehoeften efficiënt te beheren. Gebruikers van AppMaster platform moeten rekening houden met de verschillende isolatieniveaus die beschikbaar zijn in hun gekozen databasesysteem en weloverwogen beslissingen nemen over welk niveau ze moeten gebruiken om een evenwicht te verzekeren tussen betrouwbaarheid en efficiëntie in hun applicaties.
