قفل التسجيل

قفل السجلات هو أسلوب لمنع الوصول المتزامن إلى البيانات في قاعدة البيانات ، وذلك لمنع النتائج غير المتناسقة.

يُوضَّح المثال الكلاسيكي من خلال موظفين مصرفيين يحاولان تحديث نفس الحساب المصرفي لمعاملتين مختلفتين. يسترجع الموظفان (أي ينسخان) سجل الحساب . يُطبِّق الموظف الأول معاملة ويحفظها. يُطبِّق الموظف الثاني معاملة مختلفة على نسخته المحفوظة، ويحفظ النتيجة بناءً على السجل الأصلي وتعديلاته، مستبدلاً بذلك المعاملة التي أدخلها الموظف الأول. لم يعد السجل يعكس المعاملة الأولى، كما لو أنها لم تحدث أبدًا.

إحدى الطرق البسيطة لمنع ذلك هي قفل الملف عند تعديل أي سجل من قِبل أي مستخدم، بحيث لا يتمكن أي مستخدم آخر من حفظ البيانات. هذا يمنع الكتابة فوق السجلات بشكل خاطئ، ولكنه يسمح بمعالجة سجل واحد فقط في كل مرة، مما يحجب الوصول عن المستخدمين الآخرين الذين يحتاجون إلى تعديل السجلات في الوقت نفسه.

للسماح لعدة مستخدمين بتعديل جدول قاعدة البيانات في الوقت نفسه، ومنع التناقضات الناتجة عن الوصول غير المقيد، يمكن قفل سجل واحد عند استرجاعه للتعديل أو التحديث. يُمنع أي شخص يحاول استرجاع السجل نفسه للتعديل من الكتابة بسبب هذا القفل (مع أنه، بحسب التطبيق، قد يتمكن من عرض السجل دون تعديله). بمجرد حفظ السجل أو إلغاء التعديلات، يُزال القفل. لا يمكن حفظ السجلات أبدًا بحيث تُستبدل التغييرات الأخرى، مما يحافظ على سلامة البيانات .

في نظرية إدارة قواعد البيانات، يُستخدم التأمين لتحقيق العزل بين مستخدمي قاعدة البيانات المتعددين. وهذا هو الحرف "I" في اختصار ACID .

كتب جيم غراي وصفاً شاملاً وموثوقاً لآلية القفل . ^{[ 1 ]}

إذا كان موظفو البنك (كما هو موضح في المثال أعلاه) يخدمون عميلين، ولكن حساباتهما موجودة في سجل واحد، فسيتعين إتاحة السجل بأكمله، أو جدول أو أكثر من جداول قاعدة البيانات ، للموظفين للتعديل حتى يتمكن كل منهم من إتمام معاملة واحدة في كل مرة ( قفل الملف ). على الرغم من أن هذه الطريقة آمنة، إلا أنها قد تتسبب في انتظار غير ضروري.

إذا كان بإمكان الموظفين إزالة صفحة واحدة من دفتر الأستاذ، تحتوي على حساب العميل الحالي (بالإضافة إلى عدة حسابات أخرى)، فإنه يمكن خدمة عدة عملاء في وقت واحد ، شريطة أن يكون حساب كل عميل موجودًا في صفحة مختلفة عن حسابات العملاء الآخرين. إذا كان لدى عميلين حسابات في نفس الصفحة، فلا يمكن خدمة سوى عميل واحد في كل مرة. وهذا يُشبه قفل الصفحة في قاعدة البيانات.

يُمكن تحقيق مستوى أعلى من الدقة إذا تمكّن موظف من إدارة كل حساب على حدة. وهذا يسمح بخدمة أي عميل دون انتظار عميل آخر يستخدم حسابًا مختلفًا. يُشبه هذا قفل مستوى السجل ، وهو عادةً أعلى مستوى من دقة القفل في نظام إدارة قواعد البيانات.

في قاعدة بيانات SQL ، يُطلق على السجل عادةً اسم "صف".

يُؤدي إدخال الأقفال الجزئية (الجزئية) إلى إمكانية حدوث حالة تُسمى حالة الجمود . يحدث الجمود عند استخدام القفل التزايدي (قفل كيان واحد، ثم قفل كيان إضافي واحد أو أكثر). على سبيل المثال، إذا طلب عميلان من موظفين في بنك الحصول على معلومات حساباتهما لتحويل مبلغ من المال إلى حسابات أخرى، فسيتم قفل الحسابين. بعد ذلك، إذا أخبر العميلان موظفيهما أن المال سيُحوّل إلى حسابات بعضهما البعض، فسيبحث الموظفون عن الحسابات الأخرى، لكنهم سيجدونها "قيد الاستخدام"، وسينتظرون إعادتها. دون علمهما، ينتظر الموظفان بعضهما البعض، ولن يتمكن أي منهما من إتمام معاملته حتى يتخلى الآخر عن الحساب ويعيده. تُستخدم تقنيات متنوعة لتجنب مثل هذه المشاكل.

يجب إدارة عمليات تأمين السجلات بين الجهات التي تطلبها، بحيث لا تُمنح أي جهة صلاحيات زائدة عبر عمليات منح متتالية ، ولا تُحرم أي جهة أخرى فعليًا من الوصول. ويمكن أن تكون الجهات التي تطلب التأمين تطبيقات فردية (برامج) أو معالجًا كاملًا.

ينبغي تصميم التطبيق أو النظام بحيث لا يُحتفظ بأي قفل إلا لأقصر مدة ممكنة. قراءة البيانات، دون إمكانية التحرير، لا تتطلب قفلًا، وعادةً ما تكون قراءة السجلات المقفلة مسموحة.

يمكن طلب نوعين رئيسيين من الأقفال:

• التحكم في التزامن متعدد الإصدارات (MVCC)
• قفل القراء والكتاب