Este artículo está basado en el documento: “Transaçoes em Firebird” de Eugénio Reis.

Conceptos generales

  1. Normalmente las únicas operaciones que pueden bloquear un registro son las operaciones de escritura. En Firebird existe una excepción a esa regla: un SELECT crea un bloqueo conocido como shared lock (bloqueo compartido) el cual permite las lecturas y las escrituras al registro pero impide que la tabla sea borrada con un DROP. Una tabla puede ser borrada con el comando DROP solamente si ninguno de sus registros tiene un shared block, o sea si nadie está haciendo un SELECT a dicha tabla.
  2. La gran diferencia entre el tratamiento optimista y el tratamiento pesimista es la cantidad de tiempo durante el cual el registro queda bloqueado. En el optimista el tiempo es menor.
  3. Las alteraciones son registradas en un área aparte llamada log de transacciones
  4. El bloqueo pesimista tiende a saturar el uso del log porque fuerza a la Base de Datos a mantener las transacciones abiertas por mucho tiempo
  5. En el Firebird no se pueden tener lecturas sucias. Una lectura es sucia cuando la transacción T2 puede ver las alteraciones que está realizando la transacción T1 antes de que la transacción T1 realice el COMMIT correspondiente.
  6. Un registro jamás puede ser alterado al mismo tiempo por dos transacciones concurrentes

¿Es mejor el tratamiento optimista o el tratamiento pesimista?

En general, es preferible el optimista porque el pesimista tiende a arruinar el rendimiento de la Base de Datos, a crear situaciones de deadlock (bloqueos mortales) con más frecuencia, a generar filas de espera por la disponibilidad de los datos y a aumentar la competición entre los usuarios.

Cuanto mayor sea la cantidad de usuarios mayores serán los trastornos que el tratamiento pesimista causará porque a mayor cantidad de bloqueos, mayor cantidad de problemas.

Estudio de caso 1: control del stock

Si un cliente llega a la caja con el producto en la mano, no debe ser validado para saber si hay existencia de ese producto. La prueba de que hay está en las manos del cliente. El cajero inclusive debe ser capaz de realizar la venta aunque la Base de Datos esté off-line y más adelante cuando esté on-line se corre un proceso de actualización.

Es también común hacer un recuento físico del stock cada seis meses o un año para evitar que las discrepancias inevitables causadas por factores como hurto, pérdida, deterioro, etc., se vuelvan muy grandes.

Si un cliente llama por teléfono para preguntar si hay disponibilidad de un producto porque quiere comprarlo el vendedor no debería bloquear el registro sino hacer una reserva del mismo. Y aunque en la computadora él vea que hay existencia de ese producto podría ser falso porque hubo hurto.

Estudio de caso 2: cambio en la ficha del cliente

En general, sería muy raro que los datos de un cliente deban ser modificados por dos usuarios al mismo tiempo. Un caso posible es cuando el cliente utiliza una tarjeta de crédito y el usuario legítimo y quien le robó los datos de su tarjeta de crédito están realizando compras y pagando con esa tarjeta. Para estos casos una medida de seguridad es que entre un pago con tarjeta y el siguiente transcurra cierto tiempo. Claro que quien pagó primero será el aceptado.

Estudio de caso 3: reservas

Ocurre cuando el cliente desea reservar algo: un asiento en un avión o en un ómnibus, un auto que desea alquilar, una habitación en un hotel, una mesa en un restaurante, una entrada para un concierto, un producto específico, etc.

El producto específico puede ser el más ilustrativo porque posiblemente no existan dos productos exactamente iguales (“quiero comprar el cuadro titulado ‘Las princesas’ del pintor Joaquín Velázquez”. En este caso es evidente que el vendedor tiene un solo cuadro para vender)

El problema es que si se está vendiendo por Internet dos o más personas pueden estar queriendo comprar el mismo cuadro al mismo tiempo y quieren colocarlo en su “carrito de compras”.

Si la primera persona lo colocó en su carrito de compras ¿la segunda persona no puede hacerlo? Supongamos que se le da a la primera persona un tiempo prudencial para decidirse, ya que podría desistir de la compra, de 20 minutos. ¿Le hacemos esperar 20 minutos a la segunda persona para avisarle que el producto está disponible? Lo más probable es que la segunda persona desista y si la primera persona también lo hizo, entonces perdimos la venta.

Un tratamiento pesimista nos haría perder ventas (como en el ejemplo anterior) y también afectaría muy mal nuestra reputación como vendedores.

Estudio de caso 4: numeración secuencial

En los tres casos anteriores lo correcto es el tratamiento optimista, ahora veremos un caso en que el adecuado es el tratamiento pesimista.

Las situaciones en las cuales se necesitan números secuenciales que no pueden tener huecos entre ellos requieren de un tratamiento pesimista.

Ejemplos típicos son: numeración de las matrículas de los alumnos, números de patentes de los vehículos, Facturas de venta, numeración serial de productos, etc.

Esto se puede hacer de dos maneras:

  1. Recorriendo la tabla hasta encontrar el último número utilizado
  2. Teniendo una tabla auxiliar

Lo correcto, por velocidad y confiabilidad, es usar el método 2.

Entonces, nuestra tabla auxiliar tendría tres columnas:

  • AUX_IDENTI, identificador de la fila (generalmente SMALLINT es más que suficiente)
  • AUX_CODIGO, código de la secuencia (por ejemplo: “MAT”, “CUO”, “ASU”, “001-001-“)
  • AUX_ULTNUM, último número usado (normalmente SMALLINT aunque a veces se necesitaría INTEGER)

En líneas generales el algoritmo es el siguiente:

  1. Se abre la transacción
  2. UPDATE AUXILIAR SET AUX_ULTNUM = AUX_ULTNUM + 1 WHERE AUX_CODIGO = ‘MAT’. Este UPDATE bloqueará el registro inmediatamente y cualquier otro programa en la red que desee bloquear este mismo registro tendrá que esperar
  3. lnUltimoNumero = (SELECT AUX_ULTNUM FROM AUXILIAR WHERE AUX_CODIGO = ‘MAT’). Este SELECT es necesario para conocer cual es el valor actual de la columna AUX_ULTNUM
  4. Se graba en el registro y la columna adecuados de la tabla principal el valor de lnUltimoNumero
  5. Se realiza el COMMIT. Si tiene éxito, el valor de lnUltimoNumero estará grabado en la tabla auxiliar y en la tabla principal. Si falla, se hace un ROLLBACK y quedarán con sus valores anteriores. En ambos casos la transacción fue cerrada y todos los bloqueos liberados. Los demás procesos pueden generar nuevos números secuenciales a partir de ese momento.

Lo más crítico en este proceso es el tiempo durante el cual el registro de la tabla auxiliar queda bloqueado. Recuerda que si ese tiempo se prolonga causará trastornos a los demás usuarios. Los objetivos del tratamiento pesimista son conseguir seguridad y consistencia, pero debe conseguirse en transacciones lo más cortas posibles para no afectar negativamente a los demás usuarios.

Un punto importante cuando el tratamiento es pesimista es el orden en el cual se ejecutan el UPDATE y el SELECT. Deben realizarse siempre en el mismo orden: o siempre primero el UPDATE o siempre primero el SELECT. No importa cual de ellos se realice primero sino que en todos los procesos se mantenga el mismo orden. De no hacerlo así podrían ocurrir muchos deadlocks (bloqueos mortales) en la Base de Datos.

Conclusión:

En general deberíamos usar transacciones con tratamiento optimista porque eso reduce el tiempo en el cual los registros quedan bloqueados. Si un registro está bloqueado le causa trastornos a los demás usuarios que también quieren modificarlo. El tratamiento pesimista debe usarse cuando no hay alternativa, por ejemplo cuando se requieren números secuenciales que no tengan huecos (números faltantes) entre ellos. Y en ambos casos lo correcto es que las transacciones sean lo más cortas posibles.

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