Introdução
Neste laboratório, você vai explorar o gerenciamento de transações no PostgreSQL, um aspecto essencial para garantir a integridade dos dados. Você vai aprender a iniciar e confirmar transações, tratando uma série de operações como uma única unidade de trabalho. Também vai aprender a reverter transações que falharam, definir níveis de isolamento e simular bloqueios com atualizações simultâneas.
Inicie e confirme uma transação
Nesta etapa, você vai aprender a iniciar e confirmar uma transação no PostgreSQL. As transações garantem a integridade dos dados ao tratar uma série de operações como uma única unidade de trabalho. Se qualquer operação da transação falhar, toda a transação será revertida. Assim, você evita atualizações parciais e mantém a consistência dos dados.
Primeiro, conecte-se ao banco de dados PostgreSQL como o usuário postgres. Abra um terminal e execute o comando:
sudo -u postgres psql
O prompt postgres=# deverá aparecer.
Em seguida, crie uma tabela chamada accounts para demonstrar o uso de transações.
CREATE TABLE accounts (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50),
balance DECIMAL(10, 2)
);
Insira alguns dados iniciais na tabela accounts.
INSERT INTO accounts (name, balance) VALUES ('Alice', 100.00);
INSERT INTO accounts (name, balance) VALUES ('Bob', 50.00);
Agora, inicie uma transação com o comando BEGIN.
BEGIN;
Dentro da transação, transfira $20 da conta de Alice para a conta de Bob.
UPDATE accounts SET balance = balance - 20.00 WHERE name = 'Alice';
UPDATE accounts SET balance = balance + 20.00 WHERE name = 'Bob';
Para tornar essas alterações permanentes, confirme a transação com o comando COMMIT.
COMMIT;
Consulte a tabela accounts para verificar se a transação foi concluída com sucesso.
SELECT * FROM accounts;
O saldo de Alice deverá ter diminuído em $20, e o de Bob deverá ter aumentado em $20.
Por fim, saia do shell psql.
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Reverta uma transação que falhou
Nesta etapa, você vai aprender a reverter uma transação que falhou no PostgreSQL. Reverter uma transação é essencial quando ocorre um erro durante uma série de operações no banco de dados. Isso garante que o banco de dados permaneça em um estado consistente.
Você ainda deverá estar conectado ao banco de dados PostgreSQL desde a etapa anterior. Caso não esteja, conecte-se novamente com:
sudo -u postgres psql
Inicie uma nova transação.
BEGIN;
Dentro dessa transação, tente executar uma operação que falhará de propósito: inserir uma chave primária duplicada. Primeiro, consulte o próximo valor disponível para id.
SELECT MAX(id) FROM accounts;
Vamos supor que o resultado seja 2. Agora, tente inserir uma nova conta com id = 1, que já existe.
INSERT INTO accounts (id, name, balance) VALUES (1, 'Eve', 25.00);
Esse comando resultará no erro ERROR: duplicate key value violates unique constraint "accounts_pkey".
Como ocorreu um erro dentro da transação, reverta-a com o comando ROLLBACK para descartar todas as alterações feitas.
ROLLBACK;
Consulte a tabela accounts para verificar se o comando ROLLBACK funcionou.
SELECT * FROM accounts;
A tabela ainda deverá conter apenas as contas de Alice e Bob, com os mesmos saldos registrados ao final da etapa anterior. A operação INSERT que falhou terá sido revertida.
Por fim, saia do shell psql.
\q
Defina e teste níveis de isolamento
Nesta etapa, você vai conhecer os níveis de isolamento de transação no PostgreSQL e aprender a defini-los e testá-los. Os níveis de isolamento controlam o quanto as transações simultâneas ficam isoladas umas das outras. Níveis mais altos oferecem mais proteção contra a corrupção de dados, mas podem reduzir a concorrência.
Você ainda deverá estar conectado ao banco de dados PostgreSQL desde a etapa anterior. Caso não esteja, conecte-se novamente com:
sudo -u postgres psql
Abra duas janelas de terminal separadas. Em cada uma, conecte-se ao banco de dados PostgreSQL como o usuário postgres. Você deverá ver dois prompts postgres=#.
Terminal 1:
sudo -u postgres psql
Terminal 2:
sudo -u postgres psql
No Terminal 1, inicie uma transação e defina o nível de isolamento como READ COMMITTED (o padrão). Execute SET TRANSACTION dentro da transação, antes da primeira consulta.
BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
No Terminal 1, consulte o saldo de Alice.
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice';
Anote o saldo. Agora, no Terminal 2, inicie uma transação e atualize o saldo de Alice.
BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
UPDATE accounts SET balance = 90.00 WHERE name = 'Alice';
COMMIT;
No Terminal 1, consulte novamente o saldo de Alice.
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice';
Como o nível de isolamento é READ COMMITTED, você verá o saldo atualizado para 90.00 e confirmado pelo Terminal 2.
Agora, teste o nível de isolamento REPEATABLE READ. No Terminal 1, reverta a transação atual, inicie uma nova transação e defina o nível de isolamento como REPEATABLE READ antes de consultar qualquer dado.
ROLLBACK;
BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
No Terminal 1, consulte novamente o saldo de Alice.
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice';
Anote o saldo. Agora, no Terminal 2, inicie uma transação e atualize novamente o saldo de Alice.
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = 100.00 WHERE name = 'Alice';
COMMIT;
No Terminal 1, consulte novamente o saldo de Alice.
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice';
Como o nível de isolamento é REPEATABLE READ, você ainda verá 90.00, o saldo registrado no snapshot estabelecido pela primeira consulta desta transação, embora o Terminal 2 tenha confirmado o valor 100.00.
Por fim, confirme a transação no Terminal 1.
COMMIT;
Agora, consulte novamente o saldo de Alice no Terminal 1. Como a transação foi concluída, você verá o valor confirmado mais recente (100.00).
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice';
Saia dos dois shells psql.
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Simule bloqueios com atualizações simultâneas
Nesta etapa, você vai simular bloqueios com atualizações simultâneas no PostgreSQL. Os bloqueios impedem que transações simultâneas interfiram umas nas outras e ajudam a garantir a integridade dos dados.
Você ainda deverá estar conectado ao banco de dados PostgreSQL desde a etapa anterior. Caso não esteja, conecte-se novamente com:
sudo -u postgres psql
Abra duas janelas de terminal separadas. Em cada uma, conecte-se ao banco de dados PostgreSQL como o usuário postgres. Você deverá ver dois prompts postgres=#.
Terminal 1:
sudo -u postgres psql
Terminal 2:
sudo -u postgres psql
No Terminal 1, inicie uma transação e atualize o saldo de Alice. É essencial usar SELECT ... FOR UPDATE para bloquear a linha.
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE name = 'Alice' FOR UPDATE;
Esse comando consulta o saldo de Alice e bloqueia a linha, impedindo que outras transações a modifiquem até que esta transação seja confirmada ou revertida.
No Terminal 2, inicie uma transação e tente atualizar o saldo de Alice.
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance + 10 WHERE name = 'Alice';
Observe que o comando no Terminal 2 parecerá ficar travado. Isso acontece porque ele está aguardando a liberação do bloqueio mantido pelo Terminal 1.
Agora, confirme a transação no Terminal 1.
COMMIT;
Depois que você confirmar a transação no Terminal 1, o comando UPDATE no Terminal 2 será executado.
No Terminal 2, confirme a transação.
COMMIT;
Agora, em qualquer um dos terminais, consulte a tabela accounts para verificar as alterações.
SELECT * FROM accounts;
Você deverá ver que o saldo de Alice foi atualizado pela transação no Terminal 2 depois que o Terminal 1 liberou o bloqueio.
Por fim, saia dos dois shells psql.
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Este exemplo demonstra como usar SELECT ... FOR UPDATE para simular bloqueios e evitar que atualizações simultâneas interfiram umas nas outras. Sem o bloqueio, as duas transações poderiam ler o mesmo saldo inicial e aplicar suas atualizações com base nesse valor, causando a perda de uma atualização.
Resumo
Neste laboratório, você aprendeu a gerenciar transações no PostgreSQL. Primeiro, conectou-se ao banco de dados PostgreSQL usando psql e criou a tabela de exemplo accounts com dados iniciais.
Em seguida, você praticou o uso de transações: aprendeu a iniciar uma transação com o comando BEGIN, executar várias operações no banco de dados (atualizar os saldos de Alice e Bob) e confirmar a transação com o comando COMMIT para tornar as alterações permanentes. Com isso, você viu o princípio fundamental das transações: tratar uma série de operações como uma única unidade atômica. Você também aprendeu a reverter transações e definir níveis de isolamento. Por fim, simulou bloqueios com atualizações simultâneas para entender como evitar a corrupção de dados.
