Webアプリケーションで競合状態を防ぐ方法

アリスとボブが両方とも商品リストを編集しているeコマースサイトを考えてみましょう。アリスは説明を改善し、ボブは価格を更新しています。同時にAcme Wonderウィジェットの編集を開始します。ボブは最初に終了し、製品を新しい価格で保存します。アリスは説明を更新するのに少し時間がかかり、完了すると、新しい説明で製品を保存します。残念ながら、彼女は価格を古い価格で上書きしますが、これは意図していませんでした。

私の経験では、これらの問題はWebアプリでは非常に一般的です。一部のソフトウェア（Wikiソフトウェアなど）にはこれに対する保護があります-通常、2番目の保存は「編集中にページが更新されました」で失敗します。しかし、ほとんどのWebサイトにはこの保護がありません。

コントローラーメソッド自体がスレッドセーフであることに注意してください。通常、データベーストランザクションを使用します。これにより、アリスとボブがまったく同じ瞬間に保存しようとしても、破損を引き起こさないという意味で安全になります。競合状態は、アリスまたはボブがブラウザに古いデータを持っていることから生じます。

このような競合状態をどのように防ぐことができますか？特に、私は知りたい：

• 使用できるテクニックは何ですか？たとえば、最終変更時刻の追跡。それぞれの長所と短所は何ですか。
• 役立つユーザーエクスペリエンスとは何ですか？
• この保護はどのフレームワークに組み込まれていますか？

「書き込みを読み取る」必要があります。つまり、変更を書き留める前に、レコードを再度読み取り、最後に読み取ってから変更が加えられたかどうかを確認する必要があります。これは、フィールドごとに（細粒度）またはタイムスタンプに基づいて（粗粒度）実行できます。このチェックを行う間、レコードに排他ロックが必要です。変更が行われなかった場合は、変更を書き留めてロックを解除できます。その間にレコードが変更された場合、トランザクションを中止し、ロックを解除してユーザーに通知します。

私は主に2つの方法を見てきました：

1. 使用しているページの最終更新のタイムスタンプを非表示の入力に追加します。コミットすると、タイムスタンプが現在のタイムスタンプと照合され、一致しない場合は他の誰かによって更新され、エラーが返されます。

   • pro：複数のユーザーがページの異なる部分を編集できます。エラーページは、2番目のユーザーが新しいページの変更をマージできる差分ページにつながる可能性があります。

   • con：大規模な同時編集中に労力の大部分が無駄になることがあります。

2. ユーザーがページの編集を開始すると、妥当な時間ロックし、別のユーザーが編集しようとするとエラーページが表示され、ロックが期限切れになるか、最初のユーザーがコミットするまで待たなければなりません。

   • pro：編集作業は無駄になりません。

   • con：悪意のあるユーザーはページを無期限にロックできます。期限切れのロックが設定されたページは、特に対処しない限りコミットできる可能性があります（手法1を使用）

Optimistic Concurrency Controlを使用します。

問題のテーブルにversionNumberまたはversionTimestamp列を追加します（整数が最も安全です）。

ユーザー1がレコードを読み取ります：

{id:1, status:unimportant, version:5}

ユーザー2がレコードを読み取ります。

{id:1, status:unimportant, version:5}

ユーザー1がレコードを保存し、これによりバージョンが増加します。

save {id:1, status:important, version:5}
new value {id:1, status:important, version:6}

ユーザー2は、読み取ったレコードを保存しようとします。

save {id:1, status:unimportant, version:5}
ERROR

Hibernate / JPAはこれを@Versionアノテーションで自動的に行うことができます

読み取りレコードの状態をどこか、通常はセッション中に維持する必要があります（これは非表示のフォーム変数よりも安全です）。

一部のオブジェクトリレーショナルマッピング（ORM）システムは、データベースからロードされてから変更されたオブジェクトのフィールドを検出し、それらの値のみを設定するSQL更新ステートメントを作成します。Ruby on RailsのActiveRecordはそのようなORMの1つです。

最終的な影響は、ユーザーが変更しなかったフィールドがデータベースに送信されるUPDATEコマンドに含まれないことです。異なるフィールドを同時に更新する人は、お互いの変更を上書きしません。

使用しているプログラミング言語に応じて、利用可能なORMを調査し、アプリケーションで「ダーティ」とマークされたデータベースの列のみが更新されるかどうかを確認します。