Trong bối cảnh cơ sở dữ liệu quan hệ, kiểm soát đồng thời đề cập đến việc quản lý và điều phối các hoạt động được thực hiện đồng thời trên hệ thống cơ sở dữ liệu để duy trì tính nhất quán, tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn chặn sự bất thường của dữ liệu. Đây là khía cạnh cơ bản của hoạt động hiệu quả của hệ thống cơ sở dữ liệu khi nhiều người dùng và ứng dụng yêu cầu quyền truy cập vào cùng một tài nguyên cơ sở dữ liệu. Cơ chế kiểm soát đồng thời đảm bảo rằng các giao dịch được thực hiện theo cách tuân thủ các thuộc tính ACID (Tính nguyên tử, Tính nhất quán, Cách ly và Độ bền), cung cấp một môi trường ổn định và nhất quán cho các hoạt động của cơ sở dữ liệu.
Thách thức chính trong kiểm soát đồng thời là đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất của hệ thống cơ sở dữ liệu và tính chính xác của dữ liệu. Trong trường hợp không có biện pháp kiểm soát đồng thời hiệu quả, xung đột có thể phát sinh do các vấn đề như mất bản cập nhật, đọc sai, đọc không thể lặp lại và đọc ảo, có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của dữ liệu và dẫn đến kết quả không chính xác. Những vấn đề này được gọi chung là sự bất thường về đồng thời và chúng xảy ra khi hai hoặc nhiều giao dịch được thực hiện đồng thời mà không có sự quản lý thích hợp về quyền truy cập của chúng vào dữ liệu được chia sẻ.
Nhiều kỹ thuật kiểm soát đồng thời khác nhau đã được phát triển để giải quyết những thách thức này, một số kỹ thuật nổi bật nhất là:
- Khóa : Khóa là một cách tiếp cận được sử dụng rộng rãi để quản lý quyền truy cập đồng thời vào tài nguyên cơ sở dữ liệu. Trong phương pháp này, các khóa được đặt trên các mục dữ liệu, hạn chế quyền truy cập vào các mục đó bởi các giao dịch khác cho đến khi khóa được giải phóng. Việc khóa có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, từ khóa bộ dữ liệu đến khóa bảng hoặc thậm chí các giao thức khóa đa chi tiết phức tạp hơn. Giao thức khóa hai pha (2PL) là một kỹ thuật được áp dụng phổ biến nhằm cung cấp khả năng tuần tự hóa xung đột, đảm bảo tính nhất quán của cơ sở dữ liệu.
- Giao thức dựa trên dấu thời gian : Các giao thức này gán dấu thời gian duy nhất cho mỗi giao dịch và sử dụng chúng để sắp xếp các hoạt động giao dịch. Dựa trên dấu thời gian, giao thức sẽ xác định liệu một giao dịch có được phép tiếp tục hay nên hủy bỏ và khởi động lại. Ưu điểm chính của việc sử dụng các giao thức dựa trên dấu thời gian là chúng không yêu cầu khóa, do đó làm giảm sự tranh chấp và bế tắc thường liên quan đến các sơ đồ dựa trên khóa.
- Kiểm soát đồng thời lạc quan : Các phương pháp kiểm soát đồng thời lạc quan (OCC) cho phép các giao dịch được tiến hành mà không cần lấy khóa, giả sử rằng xung đột là hiếm khi xảy ra. Thay vào đó, hệ thống sẽ kiểm tra xung đột ở giai đoạn cam kết và nếu phát hiện được xung đột, hệ thống sẽ giải quyết xung đột bằng cách hủy bỏ và khởi động lại một trong các giao dịch xung đột. Bằng cách tránh sử dụng khóa, OCC có thể giúp cải thiện hiệu suất hệ thống, đặc biệt trong các tình huống hiếm khi xảy ra xung đột.
- Kiểm soát đồng thời nhiều phiên bản : Kỹ thuật kiểm soát đồng thời nhiều phiên bản (MVCC) duy trì nhiều phiên bản của các mục dữ liệu và cho phép các giao dịch đọc và ghi vào các phiên bản khác nhau của cùng một dữ liệu. Cách tiếp cận này tránh xung đột bằng cách đảm bảo rằng các giao dịch không can thiệp vào công việc của nhau. MVCC đặc biệt phù hợp với các môi trường có tính đồng thời cao, nơi nó có thể giúp giảm thiểu nhu cầu khóa hoặc mang lại chiến lược quản lý khóa hiệu quả hơn.
Việc chọn cơ chế kiểm soát đồng thời thích hợp cho một hệ thống cơ sở dữ liệu nhất định phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như bản chất của ứng dụng, khối lượng công việc dự kiến và đặc tính hiệu suất mong muốn. Phương pháp phù hợp phải cân bằng các yêu cầu về tính nhất quán và chính xác của dữ liệu với nhu cầu duy trì hiệu năng hệ thống cao và khả năng phản hồi trong khối lượng công việc đồng thời.
Tại nền tảng no-code AppMaster, chúng tôi hiểu tầm quan trọng của việc kiểm soát đồng thời hiệu quả như một khía cạnh quan trọng của việc xây dựng các hệ thống cơ sở dữ liệu hiệu suất cao, có thể mở rộng. Nền tảng của chúng tôi cho phép các doanh nghiệp nhanh chóng tạo ra các ứng dụng phụ trợ mạnh mẽ, có thể mở rộng, sử dụng các kỹ thuật kiểm soát đồng thời hiện đại để đảm bảo hiệu suất tối ưu, tính nhất quán và tính toàn vẹn của dữ liệu. Nhờ các công cụ trực quan mạnh mẽ và cơ sở hạ tầng đặc biệt của nền tảng, các nhà phát triển có thể tập trung vào việc thiết kế và triển khai logic nghiệp vụ cần thiết mà không phải lo lắng về sự phức tạp liên quan đến việc quản lý quyền truy cập đồng thời vào tài nguyên cơ sở dữ liệu.
Hơn nữa, cách tiếp cận độc đáo của AppMaster để tạo ứng dụng từ đầu đảm bảo rằng mọi thay đổi đối với lược đồ cơ sở dữ liệu và logic đều được truyền tải liền mạch đến các ứng dụng được tạo mà không phát sinh nợ kỹ thuật. Điều này cho phép khách hàng triển khai, thử nghiệm và triển khai các cơ chế kiểm soát đồng thời mới hoặc cập nhật với nỗ lực tối thiểu, khiến nó trở thành nền tảng lý tưởng để phát triển các ứng dụng sử dụng nhiều dữ liệu đòi hỏi các biện pháp kiểm soát đồng thời nghiêm ngặt.
Tóm lại, kiểm soát đồng thời là một khía cạnh quan trọng của hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ nhằm ngăn chặn sự bất thường của dữ liệu và đảm bảo tính nhất quán và chính xác của dữ liệu bằng cách quản lý quyền truy cập đồng thời vào tài nguyên cơ sở dữ liệu dùng chung. Việc áp dụng phương pháp kiểm soát đồng thời phù hợp là điều cần thiết để xây dựng các ứng dụng có hiệu suất cao, có thể mở rộng và nền tảng no-code AppMaster cung cấp cho các nhà phát triển các công cụ và cơ sở hạ tầng cần thiết để thiết kế, triển khai và duy trì các cơ chế kiểm soát đồng thời hiệu quả cho hệ thống cơ sở dữ liệu của họ.
