SQLにおけるシリアル化可能読み取り分離レベルと繰り返し可能読み取り分離レベル：詳細比較と使い分け
SQLにおけるシリアル化可能読み取り分離レベルと繰り返し可能読み取り分離レベルの違い
シリアル化可能読み取り分離レベルと繰り返し可能読み取り分離レベルは、データベースにおけるトランザクションの分離レベルを表すものであり、それぞれ異なる特性とユースケースを持っています。
シリアル化可能読み取り分離レベルは、最も強い分離レベルであり、以下の特性を持ちます。
- 読み取り操作であっても、トランザクション開始時点からコミットされた変更のみを参照できます。
- 他のトランザクションによるコミット後でも、読み取り結果は決して変化しません。
- ファントムリード、非再現読込、ダーティリードが発生しません。
- ロック範囲が大きいため、他のトランザクションのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
- 同じ行を複数回読み取ると、異なる結果が返される可能性があります（非再現読込）。
- ファントムリードは発生しません。
- ダーティリードは発生する可能性があります。
- シリアル化可能読み取り分離レベルよりもロック範囲が小さいため、他のトランザクションのパフォーマンスへの影響が小さい傾向があります。
比較表
| 項目 | シリアル化可能読み取り分離レベル | 繰り返し可能読み取り分離レベル |
|---|---|---|
| 参照可能なデータ | トランザクション開始時点からコミットされた変更のみ | トランザクション開始時点以降にコミットされた変更 |
| 非再現読込 | 発生しない | 発生する可能性がある |
| ファントムリード | 発生しない | 発生しない |
| ダーティリード | 発生しない | 発生する可能性がある |
| ロック範囲 | 大きい | 小さい |
| パフォーマンスへの影響 | 大きい | 小さい |
ユースケース
- シリアル化可能読み取り分離レベルは、銀行取引のような高い整合性が求められる場面に適しています。
- 繰り返し可能読み取り分離レベルは、Webアプリケーションのようなある程度の整合性があれば問題ない場面に適しています。
シリアル化可能読み取り分離レベルと繰り返し可能読み取り分離レベルは、それぞれ異なる特性とユースケースを持っています。アプリケーションの要件に応じて適切な分離レベルを選択することが重要です。
-- シリアル化可能読み取り分離レベルを設定
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
-- トランザクション開始
BEGIN TRANSACTION;
-- 対象の行の残高を取得
SELECT balance FROM accounts WHERE account_id = 1;
-- 残高を更新
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
-- 処理完了
COMMIT;
上記のコードは、シリアル化可能読み取り分離レベルを設定し、accountsテーブルのaccount_idが1の行の残高を100減らすトランザクションを実行する例です。
シリアル化可能読み取り分離レベルが設定されているため、以下のことが保証されます。
補足
- 実際のアプリケーションでは、適切なエラー処理やロック処理を行う必要があります。
- シリアル化可能読み取り分離レベルは、他のトランザクションのパフォーマンスに影響を与える可能性があるため、注意して使用する必要があります。
Using an analogy
Imagine a library as a database. Librarians (transactions) can check out books (data) and return them to the shelves.
Using a table
| Feature | Serializable Isolation Level | Repeatable Read Isolation Level |
|---|---|---|
| What data can be read? | Only committed data that was available at the start of the transaction | Committed data that was available at the start of the transaction, as well as data that was committed after the transaction started |
| Can non-repeatable reads occur? | No | Yes |
| Can phantom reads occur? | No | No |
| Can dirty reads occur? | No | Yes |
| Performance impact | High | Moderate |
| Use cases | Banking transactions, financial applications | Web applications, data warehousing |
Using a real-world example
Consider an online store that sells out of a popular item. With serializable isolation, a customer who adds the item to their cart and starts the checkout process would be guaranteed to be able to purchase the item, even if another customer tries to buy it at the same time. This is because the transaction is isolated from other transactions and cannot be affected by them.
With repeatable read isolation, the customer might add the item to their cart and start the checkout process, but then see an error message saying that the item is out of stock. This is because another customer might have been able to purchase the item before the first customer completed their checkout.
In general, serializable isolation is more restrictive and provides a higher level of consistency, while repeatable read isolation is less restrictive and allows for more concurrency. The best isolation level to use depends on the specific requirements of the application.
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