PostgreSQL の FOR UPDATE による行ロックを Node.js + Prisma で理解する

はじめに

データベースの同時実行制御において、FOR UPDATE は重要な機能です。本記事では、PostgreSQL の FOR UPDATE による行ロックの挙動を、Node.js + Prisma を使った実際のコードで確認します。

FOR UPDATE とは

FOR UPDATE は SELECT 文に付与することで、取得した行に対して排他ロック（行ロック）を取得します。

SELECT * FROM m_user WHERE user_id = 1 FOR UPDATE;

このロックには以下の特徴があります：

• 排他的: 他のトランザクションが同じ行に対して FOR UPDATE を実行しようとすると、ロックが解放されるまで待機する
• トランザクション終了まで保持: COMMIT または ROLLBACK でロックが解放される
• 行レベル: テーブル全体ではなく、条件に一致した行のみがロックされる

ユースケース

• 残高の更新（二重引き落とし防止）
• 在庫の減算（売り過ぎ防止）
• 予約システム（ダブルブッキング防止）

検証コード

2つのトランザクションを並行実行し、FOR UPDATE の挙動を確認します。

import { PrismaClient } from '@prisma/client';

async function main() {
  const prisma1 = new PrismaClient();
  const prisma2 = new PrismaClient();

  const userId = 1;

  // トランザクション1: 先にロックを取得
  const transaction1 = async () => {
    console.log('[TX1] 開始');
    await prisma1.$transaction(
      async (tx) => {
        console.log('[TX1] FOR UPDATE でロック取得');
        await tx.$queryRaw`
          SELECT * FROM m_user
          WHERE user_id = ${userId}
          FOR UPDATE
        `;

        console.log('[TX1] ロック取得完了。5秒待機...');
        await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 5000));

        console.log('[TX1] UPDATE 実行');
        await tx.user.update({
          where: { userId },
          data: { firstName: '先にロック取得' },
        });

        console.log('[TX1] COMMIT');
      },
      { timeout: 30000 },
    );
    console.log('[TX1] 完了\n');
  };

  // トランザクション2: 少し遅れて開始（ロック待ちになる）
  const transaction2 = async () => {
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));

    console.log('[TX2] 開始');
    await prisma2.$transaction(
      async (tx) => {
        console.log('[TX2] FOR UPDATE でロック取得を試みる...');
        await tx.$queryRaw`
          SELECT * FROM m_user
          WHERE user_id = ${userId}
          FOR UPDATE
        `;

        console.log('[TX2] ロック取得完了（TX1のCOMMIT後）');

        console.log('[TX2] UPDATE 実行');
        await tx.user.update({
          where: { userId },
          data: { firstName: '後からロック取得' },
        });

        console.log('[TX2] COMMIT');
      },
      { timeout: 30000 },
    );
    console.log('[TX2] 完了\n');
  };

  // 並行実行
  await Promise.all([transaction1(), transaction2()]);

  // 最終結果を確認
  const result = await prisma1.user.findUnique({
    where: { userId },
    select: { userId: true, firstName: true },
  });
  console.log('=== 最終結果 ===');
  console.log(result);
}

main();

ポイント

• 2つの PrismaClient インスタンス: 別々のデータベース接続を模倣するため
• TX1 は 5 秒待機: ロック保持中に TX2 がロック取得を試みる状況を作る
• TX2 は 1 秒遅れで開始: TX1 がロックを取得した後に開始させる

実行結果

[TX1] 開始
[TX1] FOR UPDATE でロック取得
[TX1] ロック取得完了。5秒待機...
[TX2] 開始
[TX2] FOR UPDATE でロック取得を試みる...
      ← ここで TX2 はブロックされる（約4秒間）
[TX1] UPDATE 実行
[TX1] COMMIT
[TX1] 完了

[TX2] ロック取得完了（TX1のCOMMIT後）
[TX2] UPDATE 実行
[TX2] COMMIT
[TX2] 完了

=== 最終結果 ===
{ userId: 1, firstName: '後からロック取得' }

実行結果から分かること

時点	TX1	TX2
0秒	ロック取得	-
1秒	待機中	ロック取得試行 → ブロック
5秒	UPDATE + COMMIT	ブロック中
5秒直後	完了	ロック取得成功
5秒+	-	UPDATE + COMMIT

重要な観察点:

1. TX2 の FOR UPDATE は、TX1 が COMMIT するまでブロックされる
2. TX1 の COMMIT 直後に TX2 がロックを取得できる
3. 最終的な値は、後から COMMIT した TX2 の値になる

FOR UPDATE のバリエーション

PostgreSQL では FOR UPDATE にオプションを付けられます：

-- ロック取得できなければ即座にエラー
SELECT * FROM m_user WHERE user_id = 1 FOR UPDATE NOWAIT;

-- 指定時間待ってもロック取得できなければエラー（PostgreSQL 9.3+）
SET lock_timeout = '5s';
SELECT * FROM m_user WHERE user_id = 1 FOR UPDATE;

-- ロック取得できなければスキップ（バッチ処理向け）
SELECT * FROM m_user WHERE user_id = 1 FOR UPDATE SKIP LOCKED;

Prisma での注意点

Prisma で FOR UPDATE を使う場合、$queryRaw を使用する必要があります：

// FOR UPDATE は $queryRaw で実行
await tx.$queryRaw`
  SELECT * FROM m_user WHERE user_id = ${userId} FOR UPDATE
`;

// その後の更新は通常の Prisma API でOK
await tx.user.update({
  where: { userId },
  data: { firstName: '更新値' },
});

まとめ

• FOR UPDATE は行レベルの排他ロックを取得する
• ロックは COMMIT / ROLLBACK まで保持される
• 他のトランザクションは、ロックが解放されるまで待機する
• 同時実行制御が必要な場面（残高更新、在庫管理など）で活用できる