Isolatieniveaus

Isolatieniveaus zijn afspraken over de mate van isolatie tussen gelijktijdig uitgevoerde transacties in een database. Ze bepalen wanneer veranderingen zichtbaar worden voor anderen en welke anomalieën mogelijk zijn. Grotere isolatie betekent meer consistentie maar minder doorvoer.

De standaardniveaus volgens SQL zijn Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read en Serializable. Sommige systemen bieden ook Snapshot Isolation als alternatief. De exacte semantiek kan per systeem verschillen.

De belangrijkste anomalieën die met isolatie samenhangen zijn dirty reads, non-repeatable reads en phantom reads. Dirty reads ontstaan als een transactie data leest die nog niet is gecommitteerd (mogelijk bij Read Uncommitted). Bij Read Committed kunnen non-repeatable reads en phantom reads optreden: een tweede leesactie kan een rij met een andere waarde opleveren (non-repeatable read) of een query andere rijen teruggeven door inserts of deletes (phantom reads). Serializable voorkomt deze anomalieën door volledig seriële uitvoering van transacties.

Implementaties van isolatieniveaus maken gebruik van locking of multiversion concurrency control (MVCC). Locking houdt gedeelde of exclusieve locks vast om concurrentie te regelen; MVCC laat meerdere versies van gegevens bestaan zodat lezers niet hoeven te wachten. Snapshot Isolation is een MVCC-variant die bij aanvang van de transactie een consistente momentopname biedt en veel leesproblemen wegneemt, maar is geen volledige vervanging voor serialisatie en kan write skew-achtige anomalieën toelaten.

In de praktijk kiezen organisaties het isolatieniveau op basis van workload en gewenste balans tussen consistentie en performance. Financiële toepassingen neigen naar Serializable, terwijl analytische queries of operationele systemen vaak volstaan met Read Committed of Snapshot Isolation. Veel DBMS’en laten isolatieniveau per transactie instellen.