Menggunakan isolasi baca yang dapat diulang

Halaman ini menjelaskan cara menggunakan isolasi repeatable read di Spanner.

Repeatable read adalah tingkat isolasi yang memastikan bahwa semua operasi baca dalam transaksi melihat snapshot yang konsisten dari database seperti yang ada pada awal transaksi. Di Spanner, tingkat isolasi ini diimplementasikan menggunakan teknik yang juga biasa disebut isolasi snapshot. Pendekatan ini bermanfaat dalam skenario konkurensi baca-tulis tinggi saat banyak transaksi membaca data yang mungkin diubah oleh transaksi lain. Dengan menggunakan snapshot tetap, repeatable read menghindari dampak performa dari tingkat isolasi serialisabel yang lebih ketat. Operasi baca dapat dieksekusi tanpa memperoleh kunci dan tanpa memblokir operasi tulis serentak, yang berpotensi menghasilkan lebih sedikit transaksi yang dibatalkan yang mungkin perlu dicoba lagi karena konflik serialisasi. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Ringkasan tingkat isolasi.

Menetapkan tingkat isolasi

Anda dapat menetapkan tingkat isolasi pada transaksi baca-tulis di tingkat klien database atau tingkat transaksi menggunakan metode berikut:

Library klien

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

Anda dapat menggunakan TransactionOptions.isolation_level REST API untuk menetapkan tingkat isolasi pada transaksi baca-tulis dan hanya baca di tingkat transaksi. Opsi yang valid adalah TransactionOptions.SERIALIZABLE dan TransactionOptions.REPEATABLE_READ. Secara default, Spanner menetapkan tingkat isolasi ke isolasi serialisabel.

Batasan

Kumpulan batasan berikut ada dalam Pratinjau isolasi repeatable read.

  • Anda mungkin mengalami masalah jika skema Anda memiliki batasan pemeriksaan.
    • Ada masalah umum yang mencegah batasan pemeriksaan divalidasi, yang dapat mengakibatkan pelanggaran batasan saat transaksi di-commit. Oleh karena itu, sebaiknya jangan gunakan isolasi repeatable read dalam Pratinjau jika skema Anda memiliki batasan pemeriksaan.
  • Anda mungkin mengalami masalah jika perubahan skema serentak terjadi di database saat transaksi sedang dieksekusi.
    • Jika pernyataan DML Anda menggunakan opsi last_statement dan perubahan skema serentak terjadi saat pernyataan DML dieksekusi, pernyataan tersebut mungkin akan mencoba ulang secara internal dan menampilkan error yang menyatakan bahwa DML dicoba ulang dengan salah setelah opsi last_statement ditetapkan. Mencoba ulang transaksi setelah perubahan skema diterapkan akan menyelesaikan masalah ini.
    • Jika permintaan dalam transaksi mengalami error DEADLINE_EXCEEDED dari klien, coba ulang transaksi setelah perubahan skema diterapkan untuk menyelesaikan masalah.

Kasus penggunaan yang tidak didukung

  • Anda tidak dapat menetapkan isolasi repeatable read pada transaksi DML yang dipartisi.
  • Semua transaksi hanya baca sudah beroperasi pada snapshot tetap dan tidak memerlukan kunci, sehingga menetapkan isolasi repeatable read dalam jenis transaksi ini tidak mengubah perilaku apa pun.
  • Anda tidak dapat menetapkan isolasi repeatable read pada operasi hanya baca, sekali pakai, dan partisi menggunakan library klien Spanner. Library klien Spanner tidak akan memiliki opsi untuk menetapkan isolasi repeatable read pada operasi kueri hanya baca, sekali pakai, dan partisi.

Langkah berikutnya