300 rupinin Asha’dan Ben’e taşınması iki güncellemeyi gerektiriyor: bir hesaptan çıkarıp diğerine eklemek. Aralarında sistem çökerse para yok olur. Her iki adımı tek bir birim olarak ele alarak bunu imkansız hale getirmek için SQL işlemleri mevcuttur.

Bu kılavuzda küçük hesaplar tablosunda taahhütleri, geri almaları ve hataları inceleyeceğiz. Bu örnekleri SQLite’da çalıştırdık ve gösterilen bakiyeler bu çalıştırmadan geliyor. Temel komutlar veritabanları arasında benzerdir, ancak kilitleme ve izolasyon davranışları çok farklılık gösterir, bu nedenle kendi veritabanınızın belgelerini nereden kontrol edeceğinizi belirtiyoruz.

İşlem nedir?

İşlem, veritabanının tek bir mantıksal işlem olarak ele aldığı bir veya daha fazla SQL ifadesinin dizisidir. İşte tablomuz:

CREATE TABLE accounts (
  id INT PRIMARY KEY,
  owner TEXT,
  balance INT CHECK (balance >= 0)
);

INSERT INTO accounts VALUES (1, 'Asha', 1000), (2, 'Ben', 200);

CHECK kısıtı, daha sonra kullanacağımız bir dengenin asla sıfırın altına inemeyeceği bir kuraldır. Bir işlemi başlatmak için sözdiziminin değiştiğini unutmayın: SQLite ve PostgreSQL BEGIN‘yi kabul eder, MySQL’de ayrıca START TRANSACTION bulunur ve SQL Server BEGIN TRANSACTION‘ü kullanır.

Açık bir işlemin dışında çoğu veritabanı, her ifadenin tamamlanır tamamlanmaz kaydedildiği autocommit yöntemini kullanır. Oracle dikkate değer bir istisnadır, çünkü oradaki bir oturum siz taahhütte bulunana kadar bir işlemde kalır.

KABUL: kalıcı hale getirin

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 300 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 300 WHERE id = 2;
COMMIT;

-- Asha | 700
-- Ben  | 500

COMMIT çalıştırılıncaya kadar değişiklikler geçicidir. Başarılı bir şekilde geri döndüğünde, veritabanı bunların kaydedildiğini garanti eder. Her iki hesaptaki toplam 1200’de kaldı, bu da çalışmanın asıl amacı.

GERİ DÖN: her şeyi iptal et

ROLLBACK işlem başladığından beri her şeyi geri alır:

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
SELECT owner, balance FROM accounts;
-- Asha | 600   (visible inside this transaction)
-- Ben  | 500

ROLLBACK;
SELECT owner, balance FROM accounts;
-- Asha | 700   (back to where it was)
-- Ben  | 500

Bağlantının kopması veya siz taahhütte bulunmadan önce sunucunun çökmesi durumunda geri alma da otomatik olarak gerçekleşir, dolayısıyla yarı tamamlanmış bir işlem hayatta kalamaz.

Bir ifade başarısız olduğunda

Burada daha gerçekçi bir durum var. Asha, hesapta bulunmayan 5000’i göndermeye çalışır. Önce Ben’e olan kredi çalıştırılır ve ardından borç CHECK kuralını ihlal eder:

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance + 5000 WHERE id = 2;
UPDATE accounts SET balance = balance - 5000 WHERE id = 1;
-- error: CHECK constraint failed: balance >= 0

ROLLBACK;

-- Asha | 700
-- Ben  | 500

İşlem olmasaydı Ben 5000 doları saklayacaktı ve defterler yanlış olacaktı. Önemli bir ayrıntıya dikkat edin: başarısız bir ifade, işlemi her zaman tek başına iptal etmez. Örneğin SQLite ve MySQL’de önceki ifadeler beklemede kalabilir, dolayısıyla kodunuzun geri alma işlemi yapması gerekir. PostgreSQL bunun yerine tüm işlemi durduruldu olarak işaretler ve siz geri dönene kadar başka ifadeleri reddeder.

Uygulama kodunda işlemi her zaman hata işlemeyle eşleştirin. Python’daki fikir şu şekildedir ve Python istisna işleme kılavuzumuzda söz dizimi açıklanmaktadır:

try:
    conn.execute("BEGIN")
    conn.execute(debit_sql, values)
    conn.execute(credit_sql, values)
    conn.execute("COMMIT")
except Exception:
    conn.execute("ROLLBACK")
    raise

Kayıt noktaları

Kayıt noktası, bir işlemin içindeki bir konumu işaretler, böylece işin yalnızca bir kısmını geri alabilirsiniz:

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 50 WHERE id = 1;
SAVEPOINT bonus;
UPDATE accounts SET balance = balance + 999 WHERE id = 2;
ROLLBACK TO bonus;
UPDATE accounts SET balance = balance + 50 WHERE id = 2;
COMMIT;

-- Asha | 650
-- Ben  | 550

İşlemin geri kalanı devam edip taahhüt edilirken 999 bonusu geri alındı. Bu, uzun bir süreçteki isteğe bağlı adımlar için kullanışlıdır.

ASİT özellikleri açıklandı

Tutarlılık genellikle yanlış anlaşılır. Veritabanı, kısıtlamalar ve yabancı anahtarlar gibi yalnızca sizin bildirdiğiniz kuralları uygular. Kodunuzun yanlış tutarı aktarmasını engellemez. Dayanıklılık genellikle, değişikliklerin onaylanmadan önce diske güvenli bir şekilde kaydedildiği bir yazma öncesi günlüğü ile sağlanır.

Eşzamanlı işlemlerde ne olur?

Bir SQLite dosyasına iki bağlantı açtık. İlki bir işlem başlattı ve henüz taahhütte bulunmadan bir satırı 1’den 2’ye güncelledi. İşte ikinci bağlantının gördüğü şey:

Connection B reads:   1                     -- no uncommitted data
Connection B writes:  database is locked    -- it has to wait
(A commits)
Connection B reads:   2                     -- now it sees the change

SQLite aynı anda yalnızca bir yazıcıya izin verir; bu, birçok işlemin aynı anda farklı satırları yazabildiği sunucu veritabanlarından daha basittir. Ancak prensip aynıdır: normal ayarlar altında diğer oturumlarda kaydedilmemiş değişiklikler görülmemelidir ve çakışan yazma işlemlerinin beklenmesi gerekir. Testimizde ikinci bağlantıyı beklemek yerine hemen vazgeçecek şekilde ayarladık, böylece hata hemen ortaya çıktı.

Anormallikleri okuma

İşlemler çakıştığında bazı sorunlar ortaya çıkabilir. SQL standardı bunları bir işlemin gözlemleyebileceği şeyler açısından tanımlar:

Diğer bir sorun ise güncellemenin kaybolmasıdır. İki oturumda 100’lük bir bakiye okunur, her biri 10 ekler ve her biri 110 yazar. Cevabın 120 olması gerekirken bir güncelleme etkili bir şekilde ortadan kayboldu.

SQL izolasyon seviyeleri

Yalıtım düzeyleri, eşzamanlılık için katılığı değiştirmenize olanak tanır. SQL standardının her seviyede izin verdiği şeyler şunlardır:

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

Tam sözdizimi ve davranış veritabanınıza bağlıdır. Varsayılanlar da farklılık gösterir: PostgreSQL ve SQL Server okuma kararlılığını kullanırken, MySQL’in InnoDB’si tekrarlanabilir okuma kullanır. Bazı veritabanları standardın gerektirdiğinden daha güçlü garantiler verir veya bir düzeyi diğeri gibi ele alır. Örneğin PostgreSQL’de, kaydedilmemiş okuma, okuma işlemine tabi tutulmuş gibi davranır. Belirli bir davranışa güvenmeden önce daima veritabanınızın belgelerini okuyun.

Kilitlenmeler

İki işlemin her biri diğerinin ihtiyaç duyduğu kilidi tuttuğunda kilitlenme meydana gelir. İşlem A, 1. satırı kilitler ve 2. satırı ister, B işlemi ise 2. satırı kilitler ve 1. satırı ister. İkisi de devam edemez.

PostgreSQL, MySQL ve SQL Server gibi veritabanları bunu algılıyor ve bir işlemi hatayla iptal ediyor. Bu normal bir davranıştır ve başvurunuzun buna göre hazırlanması gerekir. Kilitlenmeleri azaltmak için satırları her zaman tutarlı bir sırayla güncelleyin; örneğin en düşük hesap kimliğinin önce gelmesi, işlemleri kısa tutması ve kurban olarak biri seçildiğinde yeniden denemesi.

En iyi uygulamalar

• İşlemleri kısa tutun. Uzun olanlar kilitleri tutar ve diğer kullanıcıları engeller.
• Asla bir işlemin içinde bir kullanıcıyı veya yavaş bir API’yi beklemeyin. Bu işi başlamadan önce veya daha sonra yapın.
• Her zaman başarısızlığı ele alın. Her yol bir işleme veya geri alma işlemiyle bitmelidir.
• Kısıtlamalar ekleyin. Veritabanına uygulanması gereken gerçek kurallar verirler. İyi masa tasarımı da yardımcı olur.
• İyi dizinler kullanın. Daha hızlı aramalar, kilitlerin daha kısa süre boyunca tutulduğu anlamına gelir.
• Yeniden denemelerde dikkatli olun. Kilitlenmelerde yeniden deneyin, ancak bir işlemin iki kez uygulanamayacağından emin olun.
• Eşzamanlılığı bilerek test edin. Bu hataların birçoğu yalnızca yük altında ortaya çıktığı için, temel entegrasyon testleri tek başına bunları ortaya çıkarmayabilir.

Son sözler

İşlemler birkaç riskli adımı tek bir güvenli operasyona dönüştürür ve ACID bunu güvenilir kılan garantileri açıklar. Bir iş eylemi birden fazla sıra veya tabloya dokunduğunda, yarı yolda kalırsa ne olacağını kendinize sorun. Cevap sizi endişelendiriyorsa bunu bir işlemle tamamlayın. Pratik yapmak için yerel bir veritabanında iki oturum açın ve anormallikleri kendiniz üretmeye çalışın.

Sık sorulan sorular

Öğrenmeye devam et