【DBスペシャリスト試験対策 Day3】トランザクション制御・ロック実装・整合性制御まとめ

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✅ 本記事の目的

DBスペシャリスト試験に向けて、トランザクション管理の中でも**「ロック制御と整合性」**に関する要点を、InnoDBとPostgreSQLの実装比較も含めて整理します。

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📌 1. ロックの基本：共有ロックと排他ロック

ロック種別	読み取り	書き込み	他Txと共存
共有ロック（S）	✅	❌	他のSロックと共存可
排他ロック（X）	✅	✅	単独でしか取得不可

-- 共有ロック
SELECT * FROM users WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;

-- 排他ロック
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;

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🔄 2. Two Phase Locking（2PL：2相ロック方式）

◼ 構成

1. 拡張フェーズ：ロックを取得できるが、解放できない
2. 縮小フェーズ：ロックの取得は禁止、解放のみ可能

→ 一度ロックを解放したら、新しいロックは取れない

◼ 派生型

種類	特徴
Strict 2PL	コミットまでロック保持（InnoDBの基本）
Rigorous 2PL	S/Xロック両方をコミットまで保持

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⚠️ 3. デッドロックの4条件と回避戦略

条件名	内容
相互排他	リソースを同時に1Txが専有
保持と待機	ロック保持中に別のロックを待つ
非奪取	ロックを他Txが奪えない
循環待機	Tx同士が互いにロックを待つループ状態

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⚔️ 4. 衝突制御戦略：Wait-Die vs Wound-Wait

条件	Wait-Die	Wound-Wait
年上Tx → 年下Tx	待機OK	強制Abort（Wound）
年下Tx → 年上Tx	即Abort（Die）	待機

→ いずれも2PLをベースにしたデッドロック予防方式

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🧱 5. InnoDBのロック実装：Gap LockとNext-Key Lock

ロック	対象	ファントム対策	INSERT防止
Record Lock	特定の行	❌	❌
Gap Lock	行の間の隙間	✅	✅
Next-Key Lock	行＋隙間	✅（標準）	✅

→ SELECT ... FOR UPDATE で Next-Key Lock が自動適用される

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🐘 6. PostgreSQLの実装：SSI方式（Serializable Snapshot Isolation）

• 読み取りは常にスナップショット参照（MVCC）
• Serializable はロック不要で直列化可能性を保証
• 実行後に矛盾を検出 → Abort処理で整合性担保

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✅ 7. 分離レベルと整合性問題まとめ

分離レベル	Dirty Read	Non-Repeatable Read	Phantom Read
Read Uncommitted	✅	✅	✅
Read Committed	❌	✅	✅
Repeatable Read	❌	❌	✅
Serializable	❌	❌	❌

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📘 午後Ⅱ風対策ポイント

• 整合性破壊の原因＝排他制御ミス or 分離レベル設定ミス
• InnoDBかPostgreSQLかで実装アプローチが異なる
• SSI or Next-Key Lock でファントム対策を確実に押さえる

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🧠 おまけ：覚えておきたい語呂＆要点

• Wait-Die：「年下は死ぬ、年上は待つ」
• Wound-Wait：「年上は殺る、年下は待つ」
• Gap Lock：「空間ロックでINSERT防止」
• 2PL：「ロック取得→解放フェーズの2段階」

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✍️ まとめ

本記事では、DBスペ試験において問われやすいトランザクション制御、ロック方式、整合性維持の要点を、MySQL（InnoDB）とPostgreSQLの実装比較を交えて整理しました。

次回は「トラブル分析型・午後Ⅱ演習問題」に取り組む予定です！