race and deadlock

acid.sql

-- Atomicity транзакция выполняется либо полностью либо откатывается целиком
-- Consistency если база данных находится в консистентном состоянии (все инварианты выполнены),
--              то после транзакции база останется в консистентном состоянии
--              внутри транзакции консистентность может нарушаться
-- Isolation эффекты одних транзакций не должны влиять на другие транзакции
-- Durability эффекты от завершенной транзакции должны быть устойчивыми

-- Transaction последовательность операций либо выполняется либо отклонояется


-- Инварианты:
-- Суммарный баланс не должен меняться
-- Баланс >= 0
drop table if exists account;
create table account(client varchar(100) primary key, balance int);
insert into account values
('vasya', 100),
('petya', 200);
select * from account;

-- do check in application petya's balance >= 100
-- BEGIN;
update account set balance = balance - 100 where client = 'petya';
update account set balance = balance + 100 where client = 'vasya';
-- COMMIT;
-- ROLLBACK;
select * from account;


-- Race Condition (Lost Update)

-- Connect1                 Connect2
-- read petya               read petya
-- check petya balance      check petya balance
-- petya -100
-- write 100
--                          petya -200
--                          write 0

BEGIN;
select * from account;
UPDATE account set balance = balance + 10 where client = 'petya';
select * from account;
ROLLBACK;

-- Одновременно во втором коннекте НАЧАЛО
BEGIN;
select * from account;
UPDATE account set balance = balance + 20 where client = 'petya';
select * from account;
COMMIT;
-- Одновременно во втором коннекте КОНЕЦ

-- Option 1 прервать
-- Option 2 перезапустить

-- Deadlock

select * from account;
BEGIN;
UPDATE account set balance = balance + 10 where client = 'petya';
select * from account;
UPDATE account set balance = balance - 1 where client = 'vasya';
select * from account;
COMMIT;

-- Одновременно во втором коннекте НАЧАЛО
select * from account;
BEGIN;
UPDATE account set balance = balance - 10 where client = 'vasya';
select * from account;
UPDATE account set balance = balance + 1 where client = 'petya';
COMMIT;
-- Одновременно во втором коннекте КОНЕЦ

-- Lock, Unlock, Read, Write
-- p == petya
-- v == vasya

-- T1               T2
-- lock(p)
--                  lock(v)
-- read(p)
--                  read(v)
-- write(p)
--                  write(v)
-- lock(v) <- Ждём T2
--                  lock(p) <- Ждём Т1
--                  обнаружена блокировка
--                  rollback T2:
--                  unlock(v)
-- блокировка v успешна
-- read(p)
-- write(p)
-- commit:
-- unlock(v)
-- unlock(p)

-- Список Блокировок
-- T1: p
-- T2: v

-- Граф ожидания
-- T1 <-> T2 (цикл в графе)

-- Процесс поиска блокировок периодически строит граф и ищет в нём циклы

-- stale/fair