排他制御とは?データ整合性を保つための重要な機能

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ざっくりと排他制御とは

  • データの同時編集を防ぐ制御
  • 楽観ロックと悲観ロックの2種類
  • 在庫管理やWebDBでの利用

排他制御とは、データの整合性を守るための機能です。

概要説明

排他制御とはデータベースの整合性を守るための制御である。 なぜならば、複数のアクセスが同時に編集するとデータの乱れが起こる可能性があるからだ。

例えば在庫管理システムである。そして楽観ロックと悲観ロックの二つの方法がある。

つまり、状況や需要に応じて選択できるのだ。だから、データを確実に管理できる。

楽観的ロック

楽観ロックは、データの競合が少ないと「楽観的」に仮定するロックの方式。この方式では、データを読み取った際にロックはかけられず、編集や更新の際に初めて競合の確認が行われる。もし他のユーザーが既にデータを更新していた場合、エラーが出力される。

悲観ロック

悲観ロックは、データの競合が発生する可能性が高いと「悲観的」に考えるロックの方式。この方式では、データを読み取る際にすぐにロックがかけられ、他のユーザーはそのデータを変更できなくなる。

データの競合は、通常、複数のユーザーやプロセスが、同時に同じデータにアクセスしようとしたときに生じる問題を指す。この競合は以下のような状況で起こる。

  1. 複数のユーザーが同じ時点で同じデータを編集・更新しようとする。
  2. 一方のユーザーがデータの読み取りを行っている最中に、別のユーザーがそのデータの更新を行う。
  3. 一つのアプリケーションやプロセスがデータを読み込んでいる間に、別のアプリケーションやプロセスがそのデータを変更する。

職業職種

データベース管理者

データベース管理者は、データ整合性を守るために排他制御を利用する。なぜなら、データの不整合を防ぐため。例えば、顧客情報の更新時に。

在庫管理者

在庫管理者は、商品の正確な数を把握するために排他制御を使う。なぜなら、誤った在庫数がビジネスに影響するから。例えば、大量注文時に。

Web開発者

Web開発者は、サイトのデータベースを確実に運用するために排他制御を採用する。なぜなら、ユーザー情報や注文情報など、重要なデータの整合性を保つため。例えば、オンラインショップの注文管理で。

排他制御は、名前の由来は「他を排除する制御」から来ています。

排他制御の手順例

以下は、排他制御が機能する簡単な手順です。

データアクセスの確認

データベースは、最初に誰がアクセスしているかを確認する。なぜなら、同時アクセスを避けるため。例えば、在庫管理で商品の数量を確認するとき。

ロックの適用

次に、楽観ロックか悲観ロックのいずれかを適用する。なぜなら、データの整合性を保つため。例えば、他の人が編集できないようにするとき。

データの編集

ロックがかかったら、データの編集を行う。なぜなら、安全に変更できるから。例えば、商品の価格を更新するとき。

ロックの解除

編集が終わったら、ロックを解除する。なぜなら、他の人もアクセスできるようにするため。例えば、楽観ロックなら変更が衝突しないことを確認してから。

データの保存

最後に、変更したデータを保存する。なぜなら、次回アクセス時にも正確なデータを保持するため。例えば、商品の在庫数を更新後に保存すること。

類似語

ロック制御

ロック制御は、データを安全に扱うための手法である。なぜなら、排他制御と同様に、同時アクセスを防ぐため。例えば、情報の更新や削除時に利用する。

同時実行制御

同時実行制御は、多数のタスクや操作が同時に行われるのを管理する方法である。なぜなら、データベースの一貫性を保つため。例えば、複数ユーザーがデータベースを利用するシステムでの操作制御に使う。

データ整合性

データ整合性は、データが正確で一貫した状態を保つことを意味する。なぜなら、排他制御もこれを目的としているから。例えば、銀行の口座残高など、重要な情報が正しく保存されることを保証するために使用する。

反対語

共有制御

共有制御は、複数のアクセスが同時にデータを参照できるが、変更はできない仕組みである。なぜなら、読み取りだけを目的としているからだ。例えば、多くの人が同時に商品の在庫を確認するが、変更は管理者だけが行う場合。

非制御

非制御は、制御やロックを何もかけずにデータを利用することである。なぜなら、データの整合性を保証しない場合に使用するから。例えば、テスト環境などでのデータ操作。

並列制御

並列制御は、複数のタスクが同時に行われることを意味する。なぜなら、同時に多くの操作を行うため。例えば、複数の計算処理を同時に進行させる場合。

排他制御の注意点

排他制御を使用する時の注意点はデータの整合性である。なぜならば複数のアクセスが同時に変更をしようとするとデータが壊れる恐れがあるからだ。

例えば、在庫管理システムでの商品の数量の変更である。そして、正確なデータを保持するためには排他制御の理解が必要だ。

だから、トレーニングや教育を受けてから使用することが大切だ。

排他制御と同時実行制御は、間違えやすいので注意しましょう。

排他制御は、同時にデータを編集することを防ぐ仕組みです。

一方、同時実行制御は、多数のタスクや操作が同時に行われるのを管理する方法です。

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