トランザクションを理解する

この単元で学ぶこと

• 業務上の一まとまりからトランザクションの境界を決める
• COMMITとROLLBACKを区別し、更新後の値を求める
• ACIDの各性質と守る対象を説明する
• 同時実行と障害復旧で必要な条件を見分ける

本文解説

一つの仕事をどこまでまとめるか トランザクションは、関連するデータの処理を一つの確定・取消しの単位として扱う仕組みです。商品の注文では、注文行を作るだけでなく在庫も減らします。片方だけ成功した状態を残したくなければ、この二つの更新を同じ単位にします。表が違っても、同じデータベースの一つのトランザクションに含められます。

振替で追う途中状態 Aに8,000円、Bに2,000円あり、1,500円をAからBへ移します。成功後はAが6,500円、Bが3,500円です。Aを減らした後にBを増やせず終わると、合計が減ったように見えます。正常なら両方を確定し、成立しなければ途中の更新も取り消すことで、振替という一つの仕事を守ります。

コミットは確定、ロールバックは取消し 正常に終わった更新はCOMMITで確定します。まだ確定していない同じトランザクションの更新を取り消すのがROLLBACKです。在庫10個を3個減らしたなら、コミット後は7個、全体のロールバック後は10個です。他の処理による更新はないとして考えます。すでに確定して終了した処理を後からROLLBACKで消すことはできません。

ACIDのAとC 原子性（Atomicity）は、一式の更新を全部行うか全部取り消すかにそろえる性質です。一貫性（Consistency）は、重複禁止など定めた整合性条件を処理の前後で維持する性質です。業務上の条件をDBMSが自動で推測するわけではないため、制約やアプリの検査として表現します。誤った振替先への一式の更新が確定することもあり、入力内容の確認は別に必要です。

ACIDのIとD 独立性・分離性（Isolation）は、同時に進む処理の干渉を制御する性質です。二人が同じ在庫を操作する場合はロックなどが役立ちます。耐久性・永続性（Durability）は、確定した結果を後の障害でも保持する性質です。ログの保存や復旧の仕組みが支えます。ただし装置そのものを失う事故への備えも必要で、バックアップが不要になるという意味ではありません。

同時注文では確認と更新を考える 残り1個を二人が別々に見て、二人とも購入できると判断する場合を考えます。検索した時点の値は、後の更新時点まで固定されるとは限りません。在庫を減らせる条件の検査と実際の更新を、適切な競合制御の下で組み合わせます。トランザクションという名前だけを付けても、競合制御や業務条件の実装を省略できません。

外部への操作は別の範囲 DB更新中に送信したメールは、DBをロールバックしても通常は取り消せません。外部の決済や通知は、同じDBトランザクションの対象ではないからです。成功通知はDBの確定結果に合わせ、外部処理との連携では失敗時の対応も決めます。画面に成功と表示した事実を、データが確定した証拠にしてはいけません。

境界を確認してから結果を読む 問題を解くときは、開始前の値、更新の順序、どこまでが同じトランザクションか、最後が確定か取消しかを読みます。自動コミットの環境では文ごとに確定することがあるため、複数更新を同じ単位にする設定を確かめます。すでに確定した誤入力を直すときは、訂正用の処理と記録の残し方を設計します。

図解

重要ポイント

• 更新を一体にする範囲と、確定・取消しの境界を先に確認する。
• ACIDは原子性・一貫性・独立性・耐久性で、守る対象が異なる。
• 制約、競合制御、障害復旧、外部連携もそれぞれ設計する。

間違えやすい点

• COMMIT済みの別トランザクションまでROLLBACKで戻ると考えない。
• 原子性を、すべての命令が物理的に同時実行される意味にしない。
• 単一DBの取消しで外部メールや決済も自動取消しされると考えない。

用語解説

トランザクション

関連する処理を一つの確定・取消しの単位として扱うもの。

コミット

トランザクションの更新を正常終了として確定する操作。

ロールバック

対象の未確定更新を取り消す操作。通常の全体取消しとセーブポイントへの部分取消しを区別する。

原子性

一式の更新を全部確定するか、全部取り消すかにそろえる性質。

一貫性

定めた整合性条件を満たす状態を処理の前後で維持する性質。

独立性

並行して進むトランザクション間の干渉を制御する性質。分離性ともいう。

耐久性

コミットした結果を後の障害でも保持する性質。永続性ともいう。

関連教材

• トランザクションの試験問題への適用