Transaktionsisolationsstufen in der Praxis

Worum es geht

Der SQL-Standard definiert Isolationsstufen über die Anomalien, die sie verbieten: Dirty Reads, Non-Repeatable Reads, Phantom Reads und Serialisierungsanomalien. PostgreSQL implementiert Read Committed (die Voreinstellung: Jede Anweisung sieht Daten, die vor ihrem Start committet wurden), Repeatable Read (die Transaktion sieht einen bei ihrer ersten Anweisung erstellten Snapshot) und Serializable (Transaktionen verhalten sich so, als würden sie nacheinander ausgeführt, wobei Serialisierungsfehler als Fehler gemeldet werden, die die Anwendung wiederholen muss).

Warum es wichtig ist

Die meisten als «Race Condition» bezeichneten Anwendungsfehler sind zwei Transaktionen, die dieselbe Zeile lesen, darauf rechnen und unter Read Committed zurückschreiben. Die Lösung ist eine bewusste Entscheidung: Zeilensperren (SELECT … FOR UPDATE), atomare Anweisungen (UPDATE … SET count = count + 1) oder eine strengere Isolationsstufe mit Wiederholungslogik.

So wird es angewendet

• Für einfache Lesevorgänge und Schreibvorgänge mit einer einzigen Anweisung die Voreinstellung beibehalten.
• SELECT … FOR UPDATE verwenden, wenn eine Lese-Ändern-Schreiben-Folge atomar sein muss (die Artikelaktualisierungen dieses Wikis tun das mit ETag-Prüfungen innerhalb der gesperrten Transaktion).
• Serializable für mehrzeilige Invarianten verwenden, die sich nicht als Constraints ausdrücken lassen, und die Transaktion in eine begrenzte Wiederholungsschleife einbetten.
• Transaktionen kurz halten; lange Transaktionen halten Snapshots und Sperren.

Stolpersteine

Repeatable Read verhindert Write Skew zwischen unterschiedlichen Zeilen nicht. Serialisierungsfehler sind normal, keine Bugs – aber nur, wenn die Anwendung die Transaktion wiederholt. Anwendungsseitige Caches können veraltete Lesevorgänge zurückbringen, die die Datenbank verhindert hat.