Usa el aislamiento de lectura repetible

En esta página, se describe cómo usar el aislamiento de lectura repetible en Spanner.

La lectura repetible es un nivel de aislamiento que garantiza que todas las operaciones de lectura dentro de una transacción vean una instantánea coherente de la base de datos tal como existía al comienzo de la transacción. En Spanner, este nivel de aislamiento se implementa con una técnica que también se conoce comúnmente como aislamiento de instantáneas. Este enfoque es beneficioso en situaciones de alta simultaneidad de lectura y escritura en las que numerosas transacciones leen datos que otras transacciones podrían modificar. Mediante el uso de una instantánea fija, la lectura repetible evita los impactos en el rendimiento del nivel de aislamiento serializable más riguroso. Las lecturas se pueden ejecutar sin adquirir bloqueos y sin bloquear las escrituras simultáneas, lo que genera potencialmente menos transacciones anuladas que podrían necesitar reintentarse debido a conflictos de serialización. Para obtener más información, consulta Descripción general del nivel de aislamiento.

Establece el nivel de aislamiento

Puedes establecer el nivel de aislamiento en las transacciones de lectura y escritura a nivel del cliente de la base de datos o de la transacción con los siguientes métodos:

Bibliotecas cliente

Go


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	pb "cloud.google.com/go/spanner/apiv1/spannerpb"
)

func writeWithTransactionUsingIsolationLevel(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()

	// The isolation level specified at the client-level will be applied
	// to all RW transactions.
	cfg := spanner.ClientConfig{
		TransactionOptions: spanner.TransactionOptions{
			IsolationLevel: pb.TransactionOptions_SERIALIZABLE,
		},
	}
	client, err := spanner.NewClientWithConfig(ctx, db, cfg)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create client: %w", err)
	}
	defer client.Close()

	// The isolation level specified at the transaction-level takes
	// precedence over the isolation level configured at the client-level.
	// REPEATABLE_READ is used here to demonstrate overriding the client-level setting.
	txnOpts := spanner.TransactionOptions{
		IsolationLevel: pb.TransactionOptions_REPEATABLE_READ,
	}

	_, err = client.ReadWriteTransactionWithOptions(ctx, func(ctx context.Context, txn *spanner.ReadWriteTransaction) error {
		// Read the current album title
		key := spanner.Key{1, 1}
		row, err := txn.ReadRow(ctx, "Albums", key, []string{"AlbumTitle"})
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("failed to read album: %v", err)
		}
		var title string
		if err := row.Column(0, &title); err != nil {
			return fmt.Errorf("failed to get album title: %v", err)
		}
		fmt.Fprintf(w, "Current album title: %s\n", title)

		// Update the album title
		stmt := spanner.Statement{
			SQL: `UPDATE Albums
				SET AlbumTitle = @AlbumTitle
				WHERE SingerId = @SingerId AND AlbumId = @AlbumId`,
			Params: map[string]interface{}{
				"SingerId":   1,
				"AlbumId":    1,
				"AlbumTitle": "New Album Title",
			},
		}
		count, err := txn.Update(ctx, stmt)
		if err != nil {
			return fmt.Errorf("failed to update album: %v", err)
		}
		fmt.Fprintf(w, "Updated %d record(s).\n", count)
		return nil
	}, txnOpts)

	if err != nil {
		return fmt.Errorf("transaction failed: %v", err)
	}
	return nil
}

Java

static void isolationLevelSetting(DatabaseId db) {
  // The isolation level specified at the client-level will be applied to all
  // RW transactions.
  DefaultReadWriteTransactionOptions transactionOptions =
      DefaultReadWriteTransactionOptions.newBuilder()
          .setIsolationLevel(IsolationLevel.SERIALIZABLE)
          .build();
  SpannerOptions options =
      SpannerOptions.newBuilder()
          .setDefaultTransactionOptions(transactionOptions)
          .build();
  Spanner spanner = options.getService();
  DatabaseClient dbClient = spanner.getDatabaseClient(db);
  dbClient
      // The isolation level specified at the transaction-level takes precedence
      // over the isolation level configured at the client-level.
      .readWriteTransaction(Options.isolationLevel(IsolationLevel.REPEATABLE_READ))
      .run(transaction -> {
        // Read an AlbumTitle.
        String selectSql =
            "SELECT AlbumTitle from Albums WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1";
        String title = null;
        try (ResultSet resultSet = transaction.executeQuery(Statement.of(selectSql))) {
          if (resultSet.next()) {
            title = resultSet.getString("AlbumTitle");
          }
        }
        System.out.printf("Current album title: %s\n", title);

        // Update the title.
        String updateSql =
            "UPDATE Albums "
                + "SET AlbumTitle = 'New Album Title' "
                + "WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1";
        long rowCount = transaction.executeUpdate(Statement.of(updateSql));
        System.out.printf("%d record updated.\n", rowCount);
        return null;
      });
}

Node.js

// Imports the Google Cloud Spanner client library
const {Spanner, protos} = require('@google-cloud/spanner');
// The isolation level specified at the client-level will be applied
// to all RW transactions.
const defaultTransactionOptions = {
  isolationLevel:
    protos.google.spanner.v1.TransactionOptions.IsolationLevel.SERIALIZABLE,
};

// Instantiates a client with defaultTransactionOptions
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
  defaultTransactionOptions,
});

function runTransactionWithIsolationLevel() {
  // Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database
  const instance = spanner.instance(instanceId);
  const database = instance.database(databaseId);
  // The isolation level specified at the request level takes precedence over the isolation level configured at the client level.
  const isolationOptionsForTransaction = {
    isolationLevel:
      protos.google.spanner.v1.TransactionOptions.IsolationLevel
        .REPEATABLE_READ,
  };

  database.runTransaction(
    isolationOptionsForTransaction,
    async (err, transaction) => {
      if (err) {
        console.error(err);
        return;
      }
      try {
        const query =
          'SELECT AlbumTitle FROM Albums WHERE SingerId = 1 AND AlbumId = 1';
        const results = await transaction.run(query);
        // Gets first album's title
        const rows = results[0].map(row => row.toJSON());
        const albumTitle = rows[0].AlbumTitle;
        console.log(`previous album title ${albumTitle}`);

        const update =
          "UPDATE Albums SET AlbumTitle = 'New Album Title' WHERE SingerId = 1 AND AlbumId = 1";
        const [rowCount] = await transaction.runUpdate(update);
        console.log(
          `Successfully updated ${rowCount} record in Albums table.`,
        );
        await transaction.commit();
        console.log(
          'Successfully executed read-write transaction with isolationLevel option.',
        );
      } catch (err) {
        console.error('ERROR:', err);
        transaction.end();
      } finally {
        // Close the database when finished.
        await database.close();
      }
    },
  );
}
runTransactionWithIsolationLevel();

Python

# instance_id = "your-spanner-instance"
# database_id = "your-spanner-db-id"
from google.cloud.spanner_v1 import TransactionOptions, DefaultTransactionOptions

# The isolation level specified at the client-level will be applied to all RW transactions.
isolation_options_for_client = TransactionOptions.IsolationLevel.SERIALIZABLE

spanner_client = spanner.Client(
    default_transaction_options=DefaultTransactionOptions(
        isolation_level=isolation_options_for_client
    )
)
instance = spanner_client.instance(instance_id)
database = instance.database(database_id)

# The isolation level specified at the request level takes precedence over the isolation level configured at the client level.
isolation_options_for_transaction = (
    TransactionOptions.IsolationLevel.REPEATABLE_READ
)

def update_albums_with_isolation(transaction):
    # Read an AlbumTitle.
    results = transaction.execute_sql(
        "SELECT AlbumTitle from Albums WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1"
    )
    for result in results:
        print("Current Album Title: {}".format(*result))

    # Update the AlbumTitle.
    row_ct = transaction.execute_update(
        "UPDATE Albums SET AlbumTitle = 'A New Title' WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1"
    )

    print("{} record(s) updated.".format(row_ct))

database.run_in_transaction(
    update_albums_with_isolation, isolation_level=isolation_options_for_transaction
)

REST

Puedes usar la TransactionOptions.isolation_level API de REST para establecer el nivel de aislamiento en las transacciones de lectura y escritura y de solo lectura a nivel de la transacción. Las opciones válidas son TransactionOptions.SERIALIZABLE y TransactionOptions.REPEATABLE_READ. De forma predeterminada, Spanner establece el nivel de aislamiento en aislamiento serializable.

Limitaciones

El siguiente conjunto de limitaciones existe en la versión preliminar del aislamiento de lectura repetible.

  • Es posible que experimentes problemas si tu esquema tiene restricciones de verificación.
    • Existe un problema conocido que impide que se validen las restricciones de verificación, lo que puede generar incumplimientos de restricciones cuando se confirman las transacciones. Por lo tanto, no recomendamos usar el aislamiento de lectura repetible en la versión preliminar si tu esquema tiene restricciones de verificación.
  • Es posible que experimentes problemas si se producen cambios de esquema simultáneos en tu base de datos mientras se ejecutan las transacciones.
    • Si tus instrucciones DML usan la last_statement opción y se produce un cambio de esquema simultáneo mientras se ejecuta la declaración DML, es posible que se vuelva a intentar internamente y muestre un error que indique que la DML se volvió a intentar de forma incorrecta después de que se estableció la last_statement opción. Volver a intentar la transacción después de que se aplica el cambio de esquema resuelve este problema.
    • Si las solicitudes de una transacción experimentan un error DEADLINE_EXCEEDED del cliente, vuelve a intentar la transacción después de que se aplique el cambio de esquema para resolver el problema.

Casos de uso no compatibles

  • No puedes establecer el aislamiento de lectura repetible en las transacciones DML particionadas.
  • Todas las transacciones de solo lectura ya operan en una instantánea fija y no requieren bloqueos, por lo que establecer el aislamiento de lectura repetible en este tipo de transacción no cambia ningún comportamiento.
  • No puedes establecer el aislamiento de lectura repetible en operaciones de solo lectura, de un solo uso y de partición con las bibliotecas cliente de Spanner. Las bibliotecas cliente de Spanner no tendrán la opción de establecer el aislamiento de lectura repetible en operaciones de consulta de solo lectura, de un solo uso y de partición.

¿Qué sigue?