반복 가능한 읽기 격리 사용

이 페이지에서는 Spanner에서 반복 가능한 읽기 격리를 사용하는 방법을 설명합니다.

반복 가능한 읽기는 트랜잭션 내 모든 읽기 작업에서 트랜잭션 시작 시에 존재했던 데이터베이스의 일관된 스냅샷을 볼 수 있게 하는 격리 수준입니다. Spanner에서 이 격리 수준은 스냅샷 격리라고도 하는 기법을 통해 구현됩니다. 이 방식은 다른 트랜잭션에서 수정할 수 있는 데이터를 수많은 트랜잭션이 읽는 높은 읽기-쓰기 동시 실행 시나리오에서 유용합니다. 고정 스냅샷을 사용하면 반복 가능한 읽기가 더 엄격한 직렬화 가능 격리 수준의 성능 영향을 방지합니다. 읽기는 잠금을 획득하지 않고 동시 쓰기를 차단하지 않고 실행될 수 있으므로 직렬화 충돌로 인해 다시 시도해야 할 수 있는 트랜잭션이 취소되는 경우가 줄어들 수 있습니다. 자세한 내용은 격리 수준 개요를 참조하세요.

격리 수준 설정

다음 방법을 사용하여 데이터베이스 클라이언트 수준 또는 트랜잭션 수준에서 읽기-쓰기 트랜잭션의 격리 수준을 설정할 수 있습니다.

클라이언트 라이브러리

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";
        ResultSet resultSet = transaction.executeQuery(Statement.of(selectSql));
        String title = null;
        while (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 isolationOptionsForClient = {
  defaultTransactionOptions: {
    isolationLevel:
      protos.google.spanner.v1.TransactionOptions.IsolationLevel.SERIALIZABLE,
  },
};

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

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);
      } finally {
        transaction.end();
        // Close the database when finished.
        await database.close();
      }
    },
  );
}
runTransactionWithIsolationLevel();

Python

# instance_id = "your-spanner-instance"
# database_id = "your-spanner-db-id"

# 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

TransactionOptions.isolation_level REST API를 사용하여 트랜잭션 수준에서 읽기-쓰기 및 읽기 전용 트랜잭션의 격리 수준을 설정할 수 있습니다. 유효한 옵션은 TransactionOptions.SERIALIZABLE 및 TransactionOptions.REPEATABLE_READ입니다. 기본적으로 Spanner는 격리 수준을 직렬화 가능한 격리로 설정합니다.

제한사항

반복 가능한 읽기 격리 미리보기에는 다음과 같은 제한사항이 있습니다.

  • 스키마에 확인 제약 조건이 있는 경우 문제가 발생할 수 있습니다.
    • 확인 제약 조건이 검증되지 않는 알려진 문제가 있으며, 이로 인해 트랜잭션이 커밋될 때 제약 조건 위반이 발생할 수 있습니다. 따라서 스키마에 확인 제약 조건이 있는 경우 미리보기에서 반복 가능한 읽기 격리를 사용하지 않는 것이 좋습니다.
  • 트랜잭션이 실행되는 동안 데이터베이스에서 동시 스키마 변경이 발생하면 문제가 발생할 수 있습니다.
    • DML 문이 last_statement 옵션을 사용하고 DML 문이 실행되는 동안 동시 스키마 변경이 발생하면 내부적으로 재시도하고 last_statement 옵션이 설정된 후 DML이 잘못 재시도되었다는 오류를 반환할 수 있습니다. 스키마 변경사항이 적용된 후 트랜잭션을 다시 시도하면 이 문제가 해결됩니다.
    • 트랜잭션의 요청에 클라이언트에서 DEADLINE_EXCEEDED 오류가 발생하는 경우 스키마 변경사항이 적용된 후 트랜잭션을 재시도하여 문제를 해결합니다.

지원되지 않는 사용 사례

  • 파티션을 나눈 DML 트랜잭션에서는 반복 가능한 읽기 격리를 설정할 수 없습니다.
  • 모든 읽기 전용 트랜잭션은 이미 고정된 스냅샷에서 작동하며 잠금이 필요하지 않으므로 이 트랜잭션 유형에서 반복 가능한 읽기 격리를 설정해도 동작이 변경되지 않습니다.
  • Spanner 클라이언트 라이브러리를 사용하여 읽기 전용, 일회용, 파티션 작업에 반복 가능한 읽기 격리를 설정할 수 없습니다. Spanner 클라이언트 라이브러리에는 읽기 전용, 일회용, 파티션 쿼리 작업에 반복 가능한 읽기 격리를 설정하는 옵션이 없습니다.

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