มารู้จักกับ SQL Transaction กันว่ามันคืออะไร ?
/ 6 min read
สามารถดู video ของหัวข้อนี้ก่อนได้ ดู video
Transaction คืออะไร ?
ก่อนจะเล่าถึงเรื่องของ Transaction เราต้องมาทำความเข้าใจปัญหาของ SQL กันก่อนว่า “ทำไมเราต้องใช้ Transaction เข้ามา”
เวลาที่เราทำกระบวนการบางอย่างขึ้นมา เช่น ต้องจ่ายเงิน > เสร็จแล้วได้ของ > ต้องลดเงิน > ลด stock
- เราจะเจอว่า ของพวกนี้จะต้องทำอย่าง “เป็นขั้นเป็นตอนและเป็นลำดับ” ไม่ได้ทำแต่ละอย่างแยกออกจากกัน (เช่น เราจะไม่สามารถได้ของ หากไม่จ่ายเงิน)
Transaction คือ การทำงาน logic ซึ่งจะเป็นการ “กระทำบางอย่าง” ใน database ให้เข้าสู่ State หนึ่งก่อน ก่อนที่จะมีการ commit จริงๆ
- หมายความว่า จากเหตุการณ์ด้านบน สิ่งที่เราจะทำคือ เราจะทำการ snapshot ทุกส่วนเอาไว้ก่อน > ทุกอย่างพร้อม ก็จะเป็นการ update เข้า database เข้าไป “พร้อมกันทีเดียว” (เรียกว่าการ Commit state)
ทีนี้ Transaction นั้นจะถือว่าสมบูรณ์ได้ จะต้องมีคุณสมบัติของ Transaction 4 อย่างตาม ACID คือ
- Atomicity = All changes must be performed successfully or not at all.
- Consistency = Data must be in a consistent state before and after the transaction.
- Isolation = No other process can change the data while the transaction is running.
- Durability = The changes made by the transaction must persist.
รู้จักกับ Concept ACID
เราจะลองมาทำความเข้าใจ 4 อย่างนี้ไปด้วยกัน
1. Atomicity
- ถ้า Transaction success = ทุกคำสั่งต้อง Success
- ถ้า Transaction fail = ทุกคำสั่งต้อง Fail (และนับเป็น Fail ใน Transaction นั้น)
2. Consistency
- ข้อมูลจะต้อง “สอดคล้องกัน” ทั้งก่อนและหลังเกิด Transaction
- เช่นถ้ามีการโอนเงินจากนาย A ไปนาย B (สมมุติว่า A มีเงิน 500, B มีเงิน 300 และมีการโอนจาก A ไป B 200, นาย A ต้องเหลือเงิน 300 และ นาย B ต้องมีเงินเป็น 500)
3. Isolation
- ระหว่างจัดการ Transaction “ห้าม” มี process ใดไปรบกวนข้อมูลใน Transaction ได้ จนกว่า จะ commit ลง Database (การบันทึกจริงๆหลังจาก Transaction เกิดขึ้นมา)
4. Durability
- เมื่อ Transaction ได้ดำเนินการเรียบร้อย จะต้องคงอยูแบบนั้น “ไม่หายไป” (ไม่ว่า database จะดับไป ข้อมูลก็ยังต้องคงอยู่แบบเดิม)
โดย Transaction นั้นจะมี 2 state ใหญ่ๆด้วยกันคือ
- COMMIT = state ที่จะทำการยืนยัน SQL Change
- ROLLBACK = state ที่จะทำการลบ Transaction ออก เพื่อไม่ให้เกิด change ใน Database
ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ Transaction เองทั้ง 2 state นี้ทำการรองรับคุณสมบัติ ACID ไว้เพื่อให้การทำ Transaction เป็นสิ่งที่สามารถไว้วางใจในการดำเนินการได้
รวมถึง Transaction นั้นเป็น logic อีกหนึ่งประเภทที่ database เกือบทั้งหมดเตรียมไว้ = ไม่จำเป็นต้องอยู่ใน SQL เท่านั้น ทุกๆ Database technology จะมีคุณสมบัติของ Transaction ให้อยู่แล้ว
มาดูเคสระหว่างใช้กับไม่ใช้ Transaction กัน
สมมุติเราจะต้องทำ 3 อย่างด้วยกัน
- ต้องตัด stock (ลดจำนวน product ลง 1 ชิ้น)
- เพิ่ม point ให้ user ตามราคาสินค้าที่ซื้อ
- สร้าง order ว่า user ซื้อ product นี้ไป
โดยเรามี Database schema หน้าตาประมาณนี้
คำถามคือ
- เราควรทำอะไรก่อนกัน ? = อะไรสำคัญกว่าต้องทำก่อนและเช็คก่อน
- ถ้าเกิด 1 ใน 3 นี้เกิดมีปัญหาขึ้นมา ควรจัดการอย่างไร ? = ต้องจัดการพร้อมกัน ด้วยคุณสมบัติของการ Commit และ Rollback ของ Transaction
เราจะมาลองดูผ่านตัวอย่างนี้กัน
Transaction และ Rollback
setup project
docker-compose.yml
เราจะลองเปรียบเทียบ 2 กรณีกันคือ ใช้ Trasaction และ ไม่ใช้ Transaction เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้น
ก่อนที่จะไป เราจะมารู้จักกับ SQL Store procedure ก่อนว่าคืออะไร ?
Store procedure คืออะไร ?
SQL Stored Procedure คือการสร้างกลุ่มคำสั่งของ SQL เอาไว้เป็นคำสั่งเดียว (ปกติมักจะใช้รวมคำสั่งที่มีการใช้บ่อยๆใน SQL) โดย feature นี้สามารถเรียกใช้งานผ่าน SQL ทั่วไปได้เลย
โดยข้อดีของการใช้ SQL Stored Procedure คือ
- สามารถ reuse complex SQL ได้จากการใช้จาก Procedure แทนที่จะต้องพิมพ์คำสั่งยาวๆของ SQL
- สามารถรับเป็น parameter คล้ายๆกับการสร้าง function เพื่อให้สามารถใช้งานกับตัวแปรที่หลากหลายผ่าน SQL เดียวกันได้
สาเหตุที่เราต้องใช้ procedures ในการ handle IF นั้น เนื่องจาก SQL ไม่ได้มีการ handle case ของการ throw error ออกมา
- ปกติ SQL จะมีการเกิด error ทันที ขณะรัน ทำให้ไม่สามารถ break error ได้
- แต่ procedures เป็นการ handle คล้ายๆ function ทำให้สามารถที่จะ break และ return error message ออกไปได้
ปกติ เคส Transaction สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ procedures แต่เนื่องจากเราจะทำใน SQL เท่านั้น = เราเลยเลือกใช้ท่านี้แทน
กรณีไม่ใช้ Transaction
- ใช้ Store procedure สร้าง function
createOrder
ขึ้นมา - run 3 query ตรงไปตรงมา
คำสั่งเพื่อ run Procedure
สิ่งที่จะเกิดขึ้นคือ มันก็จะ run ตาม step เลย
- แต่! เมื่อไหร่ก็ตามที่ มี step อันใดอันหนึ่ง Error ออกมา = ต้องคืนค่าเดิมจาก query ออกมา (อารมณ์ประมาณ ตัด stock ไปแล้ว แต่ดันเกิด process บางอย่างมีปัญหา = ต้องคืน stock ทั้งหมดกลับไปใหม่)
กรณีที่ทำ Transaction
- ใช้ Store procedure สร้าง function
createOrderTransaction
ขึ้นมา - นำ 3 query ไปใส่ใน Transaction เดียวกัน
- ถ้าเราลองย้ายตำแหน่ง SQL ใดๆก็ตาม ก็จะเจอว่า ถ้าเกิด if ไม่่ผ่าน = ROLLBACK ทั้ง set กลับไปได้ (จะไม่มีคำสั่งใดทำงานไปจริงๆ)
Deadlock = ปัญหาการรอ Transaction ให้เสร็จ
เราจะลองให้ run SQL command นี้ใน mysql ก่อน (ทำผ่าน DBMS บางเจ้าไม่ได้ เนื่องจากมัน release lock ให้ auto เพื่อกัน process ค้าง) เป็นการ run Transaction โดยยังไม่ commit = ยังไม่จบ Transaction
- process จะทำการจอง Resource เอาไว้ก่อน (เท่ากับ ไม่อนุญาตให้แก้ product ที่มี id = 1, 2 เอาไว้)
แล้วทีนี้เราลองมา run
จะเจอ process lock wait ออกมา
Deadlock คือ ปัญหาของการ lock resource เอาไว้ เพื่อกันไม่ได้เกิดการ write resource แบบ concurrence เกิดขึ้น (เพื่อคงความ consistency ของระบบไว้)
วิธีแก้ปัญหา / คำแนะนำ Deadlock
จริงๆ ขึ้นอยู่กับเคสว่ากำลังเผชิญกับอะไรอยู่ ก็จะต้องแก้ตามนั้น แต่ส่วนใหญ่มักจะเจอปัญหาเหล่านี้
-
Long Transaction = Transaction ยาวเกินทำให้ต้อง lock process ไว้นาน แก้โดยการทำให้สั้นลง และ ยกของที่ไม่จำเป็นออกมาเป็น query ปกติแทน (เพื่อไม่ให้เกิดการ lock process)
-
เรียงลำดับ transaction ใหม่ วิเคราะห์ว่าอะไรที่สามารถทำงานพร้อมกันได้ และ อะไรที่ทำงานพร้อมกันไม่ได้
- ทำพร้อมกันได้ หมายถึง ไม่มีปัญหา deadlock เนื่องจากใช้ Resource ไม่ชนกัน
- ถ้าทำพร้อมกันไม่ได้ ให้ใช้ technology อื่นอย่างเช่น Queue ในการจัดการลำดับของการ Query แทน
- ให้เพิ่ม log และ load test ไว้ให้ดี
- ปัญหานี้มีความยากอยู่ตรงที่จะไม่มีทางเจอได้ง่ายใน dev environment (เนื่องจาก concurrence อาจจะยังไม่มากพอที่จะเผชิญกับปัญหานี้)
- ต้องลอง design การทำ load test ให้ดี เพื่อตรวจสอบปัญหานี้
Rerference
- https://datarockie.com/blog/acid-transactions/
- https://medium.com/@generous_mortuum_turtle_389/transaction-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%99%E0%B9%88%E0%B8%B0-4d499780c564
- https://medium.com/@dachawat.fang57/sql-transaction-%E0%B8%AA%E0%B8%B4%E0%B9%88%E0%B8%87%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%84%E0%B8%99%E0%B9%80%E0%B8%82%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%99-sql-%E0%B9%83%E0%B8%8A%E0%B9%89%E0%B8%9A%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%A2-%E0%B8%88%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%87%E0%B9%86%E0%B8%99%E0%B8%B0-266fd4244386
- รู้จักกับ Design Pattern - Behavioral (Part 3/3)มี Video
มาเรียนรู้รูปแบบการพัฒนา Software Design Pattern ประเภทที่สาม Behavioral กัน
- รู้จักกับ React Hook และ Componentมี Video
พาทัวร์ feature ต่างๆของ React กันแบบรวดเร็วกัน สำรวจไปทุกๆ feature พร้อมกัน
- มาลองเล่น Gemini Pro กันมี Video มี Github
มาทำความรู้จักกับ Gemini Pro และ Prompt design กันว่าเราสามารถเอา Gemini ไปทำอะไรได้บ้าง
- ทำไมถึงต้องใช้ Nuxt ทั้งๆที่มี Vue อยู่แล้ว ?มี Video
มาทำความรู้จัก Nuxt กันว่ามันคืออะไร มีความแตกต่างกับ Vue ยังไงบ้าง และเคสแบบไหนควรใช้ Nuxt บ้าง