Trong PostgreSQL, các mức độ cách ly giao dịch (transaction isolation levels) xác định cách mà các giao dịch tương tác với nhau, từ đó ảnh hưởng đến tính nhất quán và độ tin cậy của dữ liệu. Hai mức độ cách ly quan trọng là Serializable và Repeatable Read. Mặc dù cả hai đều cung cấp mức độ bảo vệ cao hơn so với mức cách ly mặc định là Read Committed, nhưng chúng có những khác biệt quan trọng trong cách mà các giao dịch quản lý và truy cập dữ liệu.
1. Định nghĩa các mức độ cách ly
Repeatable Read
- Định nghĩa: Mức độ cách ly Repeatable Read đảm bảo rằng nếu một giao dịch đọc một hàng dữ liệu, nó sẽ thấy cùng một dữ liệu đó trong suốt thời gian giao dịch. Nếu một giao dịch đọc một bản ghi tại thời điểm bắt đầu, bất kỳ thay đổi nào do các giao dịch khác thực hiện sau khi giao dịch đó bắt đầu sẽ không thể ảnh hưởng đến bản ghi mà nó đã đọc.
- Đặc điểm:
- Một giao dịch có thể thực hiện nhiều lần đọc cùng một bản ghi và luôn thấy cùng một giá trị.
- Các bản ghi mà giao dịch đã đọc sẽ không bị thay đổi cho đến khi giao dịch hoàn tất.
- Tuy nhiên, mức độ này vẫn có thể gặp phải vấn đề gọi là “phantom reads”, nơi một giao dịch thấy số lượng bản ghi thay đổi khi thực hiện truy vấn lại.
Serializable
- Định nghĩa: Mức độ cách ly Serializable là mức độ cách ly cao nhất trong PostgreSQL. Nó đảm bảo rằng các giao dịch sẽ hoạt động như thể chúng đang được thực hiện tuần tự, nghĩa là không có giao dịch nào có thể thay đổi trạng thái của dữ liệu trong khi một giao dịch khác đang thực hiện.
- Đặc điểm:
- Mọi giao dịch sẽ thấy dữ liệu giống nhau trong suốt thời gian của giao dịch, giống như trong mức độ cách ly Repeatable Read.
- Không chỉ không cho phép các thay đổi trực tiếp lên các bản ghi mà giao dịch đã đọc, mà còn ngăn chặn các giao dịch khác thêm vào hoặc xóa các bản ghi có thể làm thay đổi kết quả của các truy vấn trong giao dịch hiện tại.
- Điều này giúp tránh mọi vấn đề về “phantom reads”, nhưng có thể dẫn đến nhiều tình huống giao dịch không thành công do deadlock hoặc timeout.
2. Các vấn đề liên quan đến tính nhất quán
Repeatable Read
- Trong mức độ cách ly Repeatable Read, nếu một giao dịch thực hiện nhiều lần truy vấn cùng một bảng, nó sẽ luôn thấy cùng một số lượng bản ghi. Tuy nhiên, nếu một giao dịch khác chèn hoặc xóa bản ghi trong khoảng thời gian đó, giao dịch đầu tiên có thể không nhận biết được sự thay đổi này, dẫn đến tình trạng “phantom reads”.
Serializable
- Mức độ cách ly Serializable giải quyết vấn đề này bằng cách ngăn chặn hoàn toàn việc chèn, xóa hoặc cập nhật bản ghi mà có thể ảnh hưởng đến kết quả của các giao dịch đang chạy. Điều này đảm bảo tính nhất quán cao nhất, nhưng đôi khi có thể làm cho các giao dịch không thành công do không thể thực hiện.
3. Hiệu suất và tính khả thi
Repeatable Read
- Thường có hiệu suất tốt hơn so với Serializable, vì nó cho phép nhiều giao dịch tương tác với nhau mà không bị khóa hoàn toàn. Giao dịch có thể hoàn tất mà không gặp nhiều trở ngại.
Serializable
- Có thể gây ảnh hưởng đến hiệu suất do việc khóa dữ liệu nhiều hơn và ngăn cản các giao dịch khác thực hiện trong khi một giao dịch đang thực hiện. Điều này có thể dẫn đến nhiều giao dịch không thành công và tăng khả năng gặp phải deadlock.
Kết luận
Sự khác biệt giữa Serializable và Repeatable Read trong PostgreSQL chủ yếu nằm ở cách mà các giao dịch tương tác với nhau và tính nhất quán của dữ liệu.
- Repeatable Read cung cấp mức độ bảo vệ cho các bản ghi mà giao dịch đã đọc, nhưng vẫn có thể gặp phải vấn đề về “phantom reads”.
- Serializable đảm bảo không có sự thay đổi nào có thể xảy ra trong suốt quá trình giao dịch, giúp đảm bảo tính nhất quán tuyệt đối, nhưng có thể gây ảnh hưởng đến hiệu suất và tính khả thi của các giao dịch.
Khi quyết định mức độ cách ly nào nên sử dụng, bạn cần xem xét kỹ lưỡng về yêu cầu của ứng dụng, tần suất giao dịch và độ phức tạp của các thao tác trên cơ sở dữ liệu để lựa chọn phù hợp.
