Какие механизмы в базах данных существуют для борьбы с гонками данных

Что проверяют

Понимаете ли вы, откуда в веб-приложении берутся гонки (два запроса прочитали одно значение и оба записали своё) и какими средствами базы это закрывается без глобальных блокировок. Следом обычно дают задачу: списание баланса или бронирование последнего места, и спрашивают, как написать это в Django или SQLAlchemy.

Как отвечать

Идите от простого к тяжёлому:

• атомарный UPDATE: вычисление внутри одного запроса, UPDATE accounts SET balance = balance + :delta WHERE id = :id AND balance + :delta >= 0, и проверка числа затронутых строк. В Django это .update(balance=F("balance") + delta) вместо чтения в Python и save();
• ограничения: UNIQUE, CHECK, внешние ключи. Дубль заказа отсечёт уникальный индекс, а INSERT ... ON CONFLICT делает upsert одной операцией;
• пессимистическая блокировка строк: SELECT ... FOR UPDATE внутри транзакции, в Django select_for_update(), в SQLAlchemy with_for_update(). Для очередей задач FOR UPDATE SKIP LOCKED;
• оптимистическая блокировка: колонка version, запись идёт с условием WHERE version = :old. Ноль обновлённых строк означает конфликт и повтор. В SQLAlchemy для этого есть version_id_col;
• уровни изоляции: в PostgreSQL по умолчанию Read Committed, в MySQL InnoDB Repeatable Read. На Serializable PostgreSQL сам ловит аномалии, но отменяет транзакцию с кодом 40001, и код приложения обязан её повторить;
• advisory locks: pg_advisory_xact_lock(key) для блокировки по смыслу, когда строки ещё нет.

MVCC назовите как основу: читатели не блокируют писателей, но две транзакции, меняющие одну строку, всё равно встанут в очередь на её блокировке.

Где спотыкаются

Считают, что транзакция сама защищает от гонки. На Read Committed пара «прочитал, посчитал в Python, записал» внутри транзакции даёт потерянное обновление.

Предлагают LOCK TABLES или блокировку всей таблицы. Это убивает параллельность, а почти всегда хватает блокировки строки.

Ставят Serializable и не пишут повтор транзакции. Под нагрузкой пользователи начинают получать ошибки вместо результата.