No contexto de bancos de dados, o termo "Nível de Isolamento" refere-se ao grau de separação mantido entre transações simultâneas que são executadas em um sistema de banco de dados. Ele determina a visibilidade das alterações feitas por uma transação em outras transações simultâneas, controlando as possíveis anomalias e conflitos que podem surgir durante as operações. Os níveis de isolamento são um conceito crucial em sistemas de banco de dados, pois ajudam a garantir a consistência e a integridade dos dados durante todo o tempo de vida de um banco de dados sem comprometer o desempenho e a simultaneidade. A seleção e compreensão adequadas dos níveis de isolamento são importantes para os desenvolvedores que trabalham no AppMaster . This powerful no-code platform gera aplicativos funcionais e escaláveis a partir de projetos, reduzindo a dívida técnica e melhorando a velocidade de desenvolvimento de aplicativos e a economia.
A importância dos Níveis de Isolamento decorre das propriedades ACID, um conjunto de características desejáveis para qualquer sistema de banco de dados, que significa Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade. Especificamente, a propriedade Isolation garante que as transações simultâneas possam operar sem afetar umas às outras, evitando assim vários problemas, como leituras sujas, leituras não repetíveis e leituras fantasmas. Esses problemas podem levar a imprecisões de dados, inconsistências e efeitos indesejáveis gerais no desempenho e na funcionalidade do aplicativo. Ao ajustar o nível de isolamento em um banco de dados, os desenvolvedores podem ajustar o desempenho do sistema e as compensações de consistência com base nas necessidades específicas de seu aplicativo.
Existem quatro níveis principais de isolamento definidos no padrão SQL, que são amplamente adotados em vários sistemas de gerenciamento de banco de dados (DBMS):
- Leitura não confirmada: o nível de isolamento mais baixo oferece a menor consistência de dados. As transações podem ver alterações não confirmadas feitas por outras transações, causando leituras sujas e não oferecendo proteção contra leituras não repetíveis ou leituras fantasmas. Este nível não é recomendado para sistemas que requerem integridade de dados.
- Leitura confirmada: um nível mais alto que evita leituras sujas, mostrando apenas dados confirmados para outras transações. No entanto, ainda podem ocorrer leituras não repetíveis, pois outras transações podem alterar dados entre duas leituras separadas na mesma transação. As leituras fantasmas também não são evitadas neste nível, o que pode levar a inconsistências nos resultados quando as operações envolvem um intervalo de linhas ou várias tabelas relacionadas.
- Leitura repetível: fornece um nível ainda maior de consistência de dados em comparação com a leitura confirmada. Garante que os dados lidos dentro de uma transação permanecerão inalterados, mesmo se atualizados por outras transações, evitando leituras sujas e leituras não repetíveis. No entanto, leituras fantasmas ainda podem ocorrer nesse nível, pois outras transações simultâneas podem alterar o número de registros que atendem a determinadas condições.
- Serializável: O mais alto nível de isolamento, garantindo efetivamente a consistência total dos dados ao impor regras estritas sobre comportamentos de transação. O nível de isolamento serializável evita leituras sujas, leituras não repetíveis e leituras fantasmas, garantindo que as transações sejam executadas como se estivessem sendo executadas sequencialmente, em vez de simultaneamente. Embora ofereça a melhor consistência, esse nível pode comprometer o desempenho devido ao aumento dos mecanismos de bloqueio e bloqueio necessários para obter o isolamento estrito.
Os desenvolvedores são responsáveis por selecionar o nível de isolamento apropriado para seu aplicativo, dependendo de seus requisitos específicos e do equilíbrio desejado entre desempenho e consistência de dados. Por exemplo, um aplicativo que requer alta simultaneidade e taxa de transferência pode optar por diminuir seu nível de isolamento para reduzir a possível contenção e bloqueios, aceitando algumas compensações na consistência de dados. Por outro lado, um aplicativo que prioriza a integridade e a consistência dos dados acima de tudo pode optar por um nível de isolamento mais alto, apesar do aumento do risco de sobrecarga de desempenho.
Os sistemas de banco de dados modernos também podem oferecer níveis de isolamento adicionais, específicos ou personalizáveis, adaptados para diferentes casos de uso. Alguns exemplos incluem Snapshot Isolation, que mantém uma visão consistente dos dados ao longo da transação tirando um instantâneo dos dados no início, e Optimistic Concurrency Control (OCC), que detecta conflitos com outras transações e repete a transação se necessário, em vez de do que bloqueá-lo. Diferentemente do padrão SQL, esses mecanismos de isolamento podem fornecer um controle mais granular para desenvolvedores que buscam otimizações de desempenho e garantias de consistência.
Na plataforma AppMaster no-code, os desenvolvedores podem integrar seus aplicativos gerados com qualquer banco de dados compatível com PostgreSQL como um banco de dados primário, aproveitando os níveis de isolamento e outros recursos de banco de dados fornecidos pelo PostgreSQL. Os aplicativos criados com AppMaster podem demonstrar escalabilidade incrível para casos de uso corporativos e de alta carga, e o gerenciamento adequado dos níveis de isolamento é um aspecto fundamental para alcançar desempenho e consistência ideais em tais aplicativos.
Uma compreensão profunda dos níveis de isolamento é essencial para desenvolvedores que trabalham com bancos de dados, pois permite que eles gerenciem com eficiência as compensações entre consistência de dados, desempenho e simultaneidade para suas necessidades específicas de aplicativos. Os usuários da plataforma AppMaster devem considerar os vários níveis de isolamento disponíveis em seu sistema de banco de dados escolhido e tomar decisões informadas sobre qual nível usar para garantir um equilíbrio entre confiabilidade e eficiência em seus aplicativos.
