トランザクション分離レベル

トランザクション分離レベルとは

トランザクション分離レベルは、同時実行されるトランザクション間でデータがどのように見えるかを制御する設定である。分離レベルが高いほどデータの一貫性は保たれるが、パフォーマンスは低下する。

4 つの分離レベル

4 つの分離レベルを以下にまとめる。

レベル	ダーティリード	ノンリピータブルリード	ファントムリード
Read Uncommitted	発生する	発生する	発生する
Read Committed	防止される	発生する	発生する
Repeatable Read	防止される	防止される	発生する
Serializable	防止される	防止される	防止される

異常の種類

異常の種類を図で示す。

ダーティリード:
  TX1: UPDATE balance SET amount = 0  (未コミット)
  TX2: SELECT amount → 0 を読む
  TX1: ROLLBACK → 実際は元の値
  → TX2 は存在しないデータを読んだ

ノンリピータブルリード:
  TX1: SELECT amount → 1000
  TX2: UPDATE amount = 500; COMMIT
  TX1: SELECT amount → 500 (同じ TX 内で値が変わった)

ファントムリード:
  TX1: SELECT COUNT(*) WHERE age > 20 → 10件
  TX2: INSERT (age=25); COMMIT
  TX1: SELECT COUNT(*) WHERE age > 20 → 11件 (行が増えた)

RDS のデフォルト

RDS のデフォルトを以下にまとめる。

DB	デフォルト分離レベル
PostgreSQL	Read Committed
MySQL (InnoDB)	Repeatable Read
Aurora PostgreSQL	Read Committed
Aurora MySQL	Repeatable Read

DynamoDB のトランザクション

DynamoDB は SQL のトランザクション分離レベルとは異なるモデルを採用する。

await db.transactWrite({
  TransactItems: [
    { Update: { TableName: 'accounts', Key: { id: 'A' },
      UpdateExpression: 'SET balance = balance - :amount',
      ExpressionAttributeValues: { ':amount': 100 } } },
    { Update: { TableName: 'accounts', Key: { id: 'B' },
      UpdateExpression: 'SET balance = balance + :amount',
      ExpressionAttributeValues: { ':amount': 100 } } },
  ],
});
// 全操作が成功するか、全操作が失敗する (All or Nothing)

選択の指針

選択の指針を以下にまとめる。

ケース	推奨
一般的な Web アプリ	Read Committed
金融取引	Serializable or 楽観ロック
分析クエリ	Read Committed (長時間ロックを避ける)
高スループット	Read Committed (ロック競合を最小化)

基礎から学ぶなら関連書籍が手がかりになる。