Controle de Simultaneidade refere-se ao processo de gerenciamento de acesso simultâneo e manipulação de um banco de dados por vários usuários, garantindo a consistência, integridade e isolamento das transações de dados. Esse método é essencial em bancos de dados modernos, onde vários usuários ou aplicativos frequentemente solicitam acesso a dados simultaneamente para manter operações contínuas. O Controle de Concorrência evita conflitos, impasses e outras anomalias que possam surgir devido ao acesso simultâneo a dados e oferece uma solução robusta para manter a consistência e o isolamento dos dados entre as transações.
Importância do controle de simultaneidade
A consistência dos dados é fundamental em um ambiente multiusuário, pois o acesso irregular e a manipulação podem levar a inconsistências e valores de dados incorretos. A falta de controle de simultaneidade adequado pode resultar em vários problemas, como:
- Leituras sujas: quando um usuário lê dados não confirmados gravados pela transação incompleta de outro usuário.
- Leituras não repetíveis: quando um usuário lê os mesmos dados várias vezes em uma transação, mas encontra valores diferentes devido a gravações simultâneas de outras transações.
- Leituras fantasmas: quando um usuário obtém um conjunto diferente de dados durante a leitura em uma única transação devido à inserção ou exclusão de linhas por outros usuários durante esse período.
- Atualizações perdidas: quando as transações de gravação simultâneas sobrescrevem as alterações umas das outras sem considerar as disputas sobre o item de dados.
Um Controle de Simultaneidade bem implementado garante a consistência do banco de dados e evita que essas anomalias ocorram, permitindo que usuários e aplicativos acessem dados precisos e atualizados.
Técnicas de Controle de Simultaneidade
Existem várias técnicas de Controle de Concorrência na prática, cada uma com suas vantagens e desvantagens. Algumas das técnicas comumente utilizadas são:
- Bloqueio: Este método envolve bloquear os objetos do banco de dados (como tabelas ou linhas) enquanto uma transação os acessa ou os modifica, evitando que outras transações modifiquem os objetos bloqueados simultaneamente. Dois tipos comuns de bloqueios são bloqueios compartilhados (permitindo várias transações de leitura simultâneas) e bloqueios exclusivos (usados para uma única transação de gravação).
- Baseado em carimbo de data/hora: essa abordagem atribui um carimbo de data/hora exclusivo a cada transação, e as transações são gerenciadas com base na prioridade de seus carimbos de data/hora. Se ocorrer um conflito entre as transações, aquela com carimbo de data/hora anterior terá precedência sobre aquela com carimbo de data/hora posterior.
- Otimistic Concurrency Control (OCC): Esta técnica assume que os conflitos não são frequentes e permite que várias transações funcionem simultaneamente. Durante a fase de confirmação, uma transação verifica se algum conflito ocorreu devido a outras transações. Se algum conflito for detectado, a transação é abortada e as alterações são revertidas.
- Multi-version Concurrency Control (MVCC): Este método funciona criando várias versões de objetos de banco de dados, permitindo que transações simultâneas funcionem com diferentes versões dos dados. Adições ou modificações por uma transação criam uma nova versão do objeto de dados, garantindo isolamento e consistência.
A escolha da técnica apropriada para o Controle de Simultaneidade depende de fatores como a frequência das transações, a taxa de conflitos e o nível desejado de desempenho e isolamento.
Controle de simultaneidade no AppMaster
O AppMaster é uma plataforma notável sem código que permite o desenvolvimento de aplicativos de back-end, web e móveis com uma abordagem inovadora e simplificada. A plataforma emprega diversas técnicas para manter a consistência dos dados e reduzir a complexidade, incluindo o Controle de Concorrência em seus aplicativos construídos. Os aplicativos de back-end do AppMaster são gerados usando Go (Golang) e são projetados para funcionar com qualquer banco de dados primário compatível com PostgreSQL. O próprio PostgreSQL implementa o Multi-Version Concurrency Control (MVCC) para fornecer um poderoso e robusto mecanismo de controle de simultaneidade.
Os aplicativos gerados pelo AppMaster se beneficiam inerentemente dos recursos MVCC do PostgreSQL, permitindo que várias transações funcionem simultaneamente sem afetar a consistência dos dados ou encontrar gargalos de desempenho. Além disso, as transações feitas por meio da API REST da plataforma ou WSS Endpoints estão em conformidade com os mecanismos de controle de simultaneidade, conforme exigido pela pilha de tecnologia subjacente. Quando se trata da criação de aplicativos web e móveis, AppMaster gera aplicativos com framework Vue3 e JS/TS para aplicativos web, e Kotlin com Jetpack Compose para Android ou SwiftUI para iOS para aplicativos móveis. Essas tecnologias oferecem aos desenvolvedores vários mecanismos para lidar com o acesso e a sincronização de dados simultâneos. Por exemplo, os desenvolvedores podem aproveitar ferramentas, bibliotecas e padrões como Promises e async/await para JavaScript ou corrotinas e fluxos para Kotlin para gerenciar tarefas assíncronas, garantindo desempenho ideal e manipulação consistente de dados em seus aplicativos.
O controle de simultaneidade desempenha um papel crucial nos sistemas de gerenciamento de banco de dados, garantindo o funcionamento consistente e confiável das transações de dados entre vários usuários e aplicativos. Embora diferentes técnicas ofereçam diferentes níveis de isolamento e consistência, a escolha do método certo depende das necessidades e requisitos específicos do sistema subjacente. A abrangente plataforma no-code do AppMaster aproveita os robustos recursos MVCC do PostgreSQL para aplicativos de back-end, garantindo interações de dados consistentes e um processo de desenvolvimento mais suave para seus usuários.
