分からなかったトランザクション

はじめに

今回は課題を進めていくなか、改めて「？」とかんじたトランザクションと関係するロールバックについて学んだことをアウトプットしたいと思います。

トランザクションとは

• 意味: 一連のデータベース操作を一つのまとまった処理単位として扱うこと
• 特徴: トランザクション内で行われたすべての操作は、すべて成功するか、またはすべて失敗するかのどちらかになる。これをACID特性と呼ぶ
  ・Atomicity（原子性）: 全ての操作が完全に実行されるか、全く実行されないかのどちらか。
  ・Consistency（一貫性）: トランザクションが完了すると、データベースは常に一貫した状態になる。
  ・Isolation（独立性）: 同時に実行されるトランザクションは互いに干渉しない。
  ・Durability（永続性）: トランザクションが完了した後、その結果は永続的に保存される。

ロールバックとは

• 意味: トランザクション内でエラーが発生した場合、トランザクション開始前の状態にデータベースを戻すこと
• 機能: トランザクション内の全ての操作を無効にすることで、データの一貫性を保つ
• 使用することで得られる利点
  ・データの一貫性の確保: 複数の操作が途中で失敗した場合でも、データベースが不整合な状態になるのを防げる
  ・エラーハンドリングの簡素化: エラーが発生した場合、ロールバックを行うだけでデータベースの状態を元に戻せる
  ・信頼性の向上: データベース操作が失敗しても、安全にリカバリできるため、アプリケーション全体の信頼性が向上する

具体例

銀行の送金システムで、以下の2つの操作をトランザクションとして扱うとする

• 送金元の口座から指定金額を引き落とす
• 送金先の口座に指定金額を入金する

もし2番目の操作でエラーが発生した場合、1番目の操作も無効にして元の状態に戻す（ロールバック）ことで、データの一貫性を保つことができる

def transfer_funds(from_account, to_account, amount)
  ActiveRecord::Base.transaction do
    from_account.decrement!(:balance, amount)
    to_account.increment!(:balance, amount)
  end
rescue => e
  Rails.logger.error("Transfer failed: #{e.message}")
  raise ActiveRecord::Rollback
end

このようにトランザクションとロールバックを使用することで、信頼性の高いデータベース操作が実現できる

詳細なシミュレートは次の通り

require 'sequel'

# データベース接続（SQLiteを例に使用）
DB = Sequel.sqlite

# テーブルの作成
DB.create_table :accounts do
  primary_key :id
  String :name
  Float :balance
end

# アカウントモデルの定義
class Account < Sequel::Model
end

# アカウントの初期データを追加
account_a = Account.create(name: 'Aさん', balance: 1000.0)
account_b = Account.create(name: 'Bさん', balance: 500.0)

def transfer(from_account, to_account, amount)
  DB.transaction do
    # Aさんの口座からお金を引き出す
    from_account.update(balance: from_account.balance - amount)
    raise "残高不足" if from_account.balance < 0

    # Bさんの口座にお金を入れる
    to_account.update(balance: to_account.balance + amount)
  end
rescue => e
  puts "エラー発生: #{e.message}"
  raise Sequel::Rollback
end

# 振り込み操作
begin
  transfer(account_a, account_b, 200.0)
  puts "振り込み成功"
rescue
  puts "振り込み失敗"
end

# 結果の確認
puts "Aさんの残高: #{account_a.reload.balance}"
puts "Bさんの残高: #{account_b.reload.balance}"

さいごに

ネットで何でも決済できるようになっていて、具体例のようなトランザクションとロールバックの仕組みの重要性を改めて実感しました。こういうところで活用されているとは…
私もいつか世の中のためになるようなものをつくりたいです