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Transazioni

Una transazione è un insieme di operazioni su una o più entità. Ogni transazione è garantita come atomica, il che significa che le transazioni non vengono mai applicate parzialmente. Vengono applicate tutte le operazioni nella transazione o nessuna.

Utilizzo delle transazioni

Le transazioni scadono dopo 270 secondi o se rimangono inattive per 60 secondi.

Un'operazione potrebbe non riuscire quando:

Vengono tentate troppe modifiche simultanee alla stessa entità.
La transazione supera un limite di risorse.
Il database in modalità Datastore rileva un errore interno.

In tutti questi casi, l'API Datastore restituisce un errore.

Le transazioni sono una funzionalità facoltativa. Non è necessario utilizzare le transazioni per eseguire operazioni di database.

Un'applicazione può eseguire un insieme di istruzioni e operazioni in un'unica transazione, in modo che se un'istruzione o un'operazione genera un'eccezione, nessuna delle operazioni del database nel set viene applicata. L'applicazione definisce le azioni da eseguire nella transazione.

Il seguente snippet mostra come eseguire una transazione. Trasferisce denaro da un account all'altro.

C#

Per informazioni su come installare e utilizzare la libreria client per Cloud Datastore, consulta Librerie client di Cloud Datastore. Per ulteriori informazioni, consulta API Cloud Datastore C# documentazione di riferimento.

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

private void TransferFunds(Key fromKey, Key toKey, long amount)
{
    using (var transaction = _db.BeginTransaction())
    {
        var entities = transaction.Lookup(fromKey, toKey);
        entities[0]["balance"].IntegerValue -= amount;
        entities[1]["balance"].IntegerValue += amount;
        transaction.Update(entities);
        transaction.Commit();
    }
}

Go

Per informazioni su come installare e utilizzare la libreria client per Cloud Datastore, consulta Librerie client di Cloud Datastore. Per ulteriori informazioni, consulta la documentazione di riferimento dell'API Cloud Datastore Go.

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

type BankAccount struct {
	Balance int
}

const amount = 50
keys := []*datastore.Key{to, from}
tx, err := client.NewTransaction(ctx)
if err != nil {
	log.Fatalf("client.NewTransaction: %v", err)
}
accs := make([]BankAccount, 2)
if err := tx.GetMulti(keys, accs); err != nil {
	tx.Rollback()
	log.Fatalf("tx.GetMulti: %v", err)
}
accs[0].Balance += amount
accs[1].Balance -= amount
if _, err := tx.PutMulti(keys, accs); err != nil {
	tx.Rollback()
	log.Fatalf("tx.PutMulti: %v", err)
}
if _, err = tx.Commit(); err != nil {
	log.Fatalf("tx.Commit: %v", err)
}

Java

Per scoprire come installare e utilizzare la libreria client per Cloud Datastore, consulta Librerie client di Cloud Datastore. Per ulteriori informazioni, consulta API Cloud Datastore Java documentazione di riferimento.

Per eseguire l'autenticazione in Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

void transferFunds(Key fromKey, Key toKey, long amount) {
  Transaction txn = datastore.newTransaction();
  try {
    List<Entity> entities = txn.fetch(fromKey, toKey);
    Entity from = entities.get(0);
    Entity updatedFrom =
        Entity.newBuilder(from).set("balance", from.getLong("balance") - amount).build();
    Entity to = entities.get(1);
    Entity updatedTo =
        Entity.newBuilder(to).set("balance", to.getLong("balance") + amount).build();
    txn.put(updatedFrom, updatedTo);
    txn.commit();
  } finally {
    if (txn.isActive()) {
      txn.rollback();
    }
  }
}

Node.js

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per ulteriori informazioni, vedi Configura l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

async function transferFunds(fromKey, toKey, amount) {
  const transaction = datastore.transaction();
  await transaction.run();
  const results = await Promise.all([
    transaction.get(fromKey),
    transaction.get(toKey),
  ]);
  const accounts = results.map(result => result[0]);

  accounts[0].balance -= amount;
  accounts[1].balance += amount;

  transaction.save([
    {
      key: fromKey,
      data: accounts[0],
    },
    {
      key: toKey,
      data: accounts[1],
    },
  ]);

  return await transaction.commit();
}

PHP

Per eseguire l'autenticazione in Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per ulteriori informazioni, vedi Configura l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

/**
 * Update two entities in a transaction.
 *
 * @param string $fromKeyId
 * @param string $toKeyId
 * @param int $amount
 * @param string $namespaceId
 */
function transfer_funds(
    string $fromKeyId,
    string $toKeyId,
    int $amount,
    string $namespaceId = null
) {
    $datastore = new DatastoreClient(['namespaceId' => $namespaceId]);
    $transaction = $datastore->transaction();
    $fromKey = $datastore->key('Account', $fromKeyId);
    $toKey = $datastore->key('Account', $toKeyId);
    // The option 'sort' is important here, otherwise the order of the result
    // might be different from the order of the keys.
    $result = $transaction->lookupBatch([$fromKey, $toKey], ['sort' => true]);
    if (count($result['found']) != 2) {
        $transaction->rollback();
    }
    $fromAccount = $result['found'][0];
    $toAccount = $result['found'][1];
    $fromAccount['balance'] -= $amount;
    $toAccount['balance'] += $amount;
    $transaction->updateBatch([$fromAccount, $toAccount]);
    $transaction->commit();
}

Python

from google.cloud import datastore

# For help authenticating your client, visit
# https://cloud.google.com/docs/authentication/getting-started
client = datastore.Client()

def transfer_funds(client, from_key, to_key, amount):
    with client.transaction():
        from_account = client.get(from_key)
        to_account = client.get(to_key)

        from_account["balance"] -= amount
        to_account["balance"] += amount

        client.put_multi([from_account, to_account])

Ruby

def transfer_funds from_key, to_key, amount
  datastore.transaction do |tx|
    from = tx.find from_key
    from["balance"] -= amount
    to = tx.find to_key
    to["balance"] += amount
    tx.save from, to
  end
end

Tieni presente che, per mantenere i nostri esempi più concisi, a volte omettiamo rollback se la transazione non va a buon fine. Nel codice di produzione, è importante garantire che per ogni transazione venga eseguito esplicitamente il commit o il rollback.

Cosa si può fare in una transazione

Le transazioni possono eseguire query o cercare qualsiasi numero di entità. La dimensione massima di un transazione è 10 MiB. Puoi utilizzare una transazione di lettura/scrittura o un transazione di sola lettura.

Isolamento e coerenza

I database in modalità Datastore applicano isolamento serializzabile. I dati letti o modificati da una transazione non possono essere modificati contemporaneamente.

Le query e le ricerche in una transazione mostrano uno snapshot coerente dello stato del database. È garantito che questo snapshot contenga l'effetto di tutti transazioni e scritture completate prima dell'inizio della transazione.

Questa vista istantanea coerente si estende anche alle letture dopo le scritture all'interno delle transazioni. A differenza della maggior parte dei database, le query e le ricerche all'interno di un Le transazioni in modalità Datastore non vedono i risultati delle scritture precedenti all'interno della transazione. Nello specifico, se un'entità viene modificata o eliminata in una transazione, una query o una ricerca restituisce la versione originale dell'entità all'inizio della transazione o nulla in caso contrario esistono in quel momento.

Al di fuori delle transazioni, anche le query e le ricerche hanno isolamento serializzabile.

Modalità di concorrenza

Firestore in modalità Datastore supporta tre modalità di contemporaneità. La modalità di concorrenza è un'impostazione del database che determina la modalità di interazione delle transazioni concorrenti. Puoi selezionare una delle seguenti modalità di concorrenza:

Pessimistic

Le transazioni di lettura/scrittura utilizzano i blocchi di lettura/scrittura per applicare l'isolamento e la serializzabilità. Quando due o più transazioni di lettura/scrittura simultanee leggono o scrivono gli stessi dati, il blocco detenuto da una transazione può ritardare le altre transazioni. Se la transazione non richiede scritture, puoi migliorare le prestazioni ed evitare conflitti con altre transazioni utilizzando una transazione di sola lettura. Le transazioni di sola lettura non non richiedono alcun blocco.

Per impostazione predefinita, i database Firestore in modalità Datastore utilizzano la modalità di concorrenza pessimistica.
Ottimista

Quando due o più transazioni di lettura/scrittura simultanee leggono o scrivono gli stessi dati, viene eseguita solo la prima transazione che applica le modifiche. Le altre transazioni che eseguono scritture non riescono al commit.

Nota: dopo l'upgrade da Cloud Datastore precedente a Firestore in modalità Datastore, la maggior parte dei database di cui è stato eseguito l'upgrade utilizzerà la modalità di concorrenza ottimistica.
Optimisti con i gruppi di entità

Utilizza questa modalità di concorrenza solo se la tua app dipende dalla semantica transazionale dei gruppi di entità del precedente Cloud Datastore. Questa modalità di contemporaneità pone limiti aggiuntivi transactions:
- Le transazioni sono limitate a 25 gruppi di entità.
- Le scritture a un gruppo di entità sono limitate a 1 al secondo.
- Le query nelle transazioni devono essere query di ancestro.
Nota: dopo l'upgrade da Cloud Datastore precedente a Firestore in modalità Datastore, i database che dipendono dalla semantica delle transazioni dei gruppi di entità utilizzeranno la modalità di concorrenza ottimistica con gruppi di entità.

Visualizza la modalità di concorrenza

Utilizza la risorsa REST Firestore projects.databases per visualizzare la modalità di concorrenza del database:

curl -X GET -H "Authorization: Bearer "$(gcloud auth print-access-token) \
"https://firestore.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/databases"

Modifica la modalità di contemporaneità

Per modificare la modalità di contemporaneità del database, invia una richiesta PATCH a Firestore projects.databases Risorsa REST:

curl --request PATCH \
--header "Authorization: Bearer "$(gcloud auth print-access-token) \
--header 'Accept: application/json' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--data '{"concurrencyMode":"CONCURRENCY_MODE"}' \
"https://firestore.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/databases/(default)?updateMask=concurrencyMode"

dove:

CONCURRENCY_MODE è PESSIMISTIC, OPTIMISTIC o OPTIMISTIC_WITH_ENTITY_GROUPS.
PROJECT_ID è l'ID del tuo progetto Google Cloud.

Utilizzi delle transazioni

Un utilizzo delle transazioni è l'aggiornamento di un'entità con un nuovo valore relativo alla proprietà al valore attuale. L'esempio transferFunds riportato sopra esegue questa operazione per due persone giuridiche, prelevando denaro da un conto e trasferendolo in un altro. L'API Datastore non riprova automaticamente le transazioni, ma puoi aggiungere la tua logica per riprovarle, ad esempio per gestire i conflitti quando un'altra richiesta aggiorna la stessa entità contemporaneamente.

C#

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per ulteriori informazioni, vedi Configura l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

/// <summary>
/// Retry the action when a Grpc.Core.RpcException is thrown.
/// </summary>
private T RetryRpc<T>(Func<T> action)
{
    List<Grpc.Core.RpcException> exceptions = null;
    var delayMs = _retryDelayMs;
    for (int tryCount = 0; tryCount < _retryCount; ++tryCount)
    {
        try
        {
            return action();
        }
        catch (Grpc.Core.RpcException e)
        {
            if (exceptions == null)
                exceptions = new List<Grpc.Core.RpcException>();
            exceptions.Add(e);
        }
        System.Threading.Thread.Sleep(delayMs);
        delayMs *= 2;  // Exponential back-off.
    }
    throw new AggregateException(exceptions);
}

private void RetryRpc(Action action)
{
    RetryRpc(() => { action(); return 0; });
}

[Fact]
public void TestTransactionalRetry()
{
    int tryCount = 0;
    var keys = UpsertBalances();
    RetryRpc(() =>
    {
        using (var transaction = _db.BeginTransaction())
        {
            TransferFunds(keys[0], keys[1], 10, transaction);
            // Insert a conflicting transaction on the first try.
            if (tryCount++ == 0)
                TransferFunds(keys[1], keys[0], 5);
            transaction.Commit();
        }
    });
    Assert.Equal(2, tryCount);
}

Go

Per scoprire come installare e utilizzare la libreria client per Cloud Datastore, consulta Librerie client di Cloud Datastore. Per ulteriori informazioni, consulta la documentazione di riferimento dell'API Cloud Datastore Go.

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

type BankAccount struct {
	Balance int
}

const amount = 50
_, err := client.RunInTransaction(ctx, func(tx *datastore.Transaction) error {
	keys := []*datastore.Key{to, from}
	accs := make([]BankAccount, 2)
	if err := tx.GetMulti(keys, accs); err != nil {
		return err
	}
	accs[0].Balance += amount
	accs[1].Balance -= amount
	_, err := tx.PutMulti(keys, accs)
	return err
})

Java

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per ulteriori informazioni, vedi Configura l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

int retries = 5;
while (true) {
  try {
    transferFunds(fromKey, toKey, 10);
    break;
  } catch (DatastoreException e) {
    if (retries == 0) {
      throw e;
    }
    --retries;
  }
}
// Retry handling can also be configured and automatically applied using google-cloud-java.

Node.js

async function transferFundsWithRetry() {
  const maxTries = 5;

  async function tryRequest(currentAttempt, delay) {
    try {
      await transferFunds(fromKey, toKey, 10);
    } catch (err) {
      if (currentAttempt <= maxTries) {
        // Use exponential backoff
        setTimeout(async () => {
          await tryRequest(currentAttempt + 1, delay * 2);
        }, delay);
      }
      throw err;
    }
  }

  await tryRequest(1, 100);
}

PHP

$retries = 5;
for ($i = 0; $i < $retries; $i++) {
    try {
        require_once __DIR__ . '/transfer_funds.php';
        transfer_funds($fromKeyId, $toKeyId, 10, $namespaceId);
    } catch (\Google\Cloud\Core\Exception\ConflictException $e) {
        // if $i >= $retries, the failure is final
        continue;
    }
    // Succeeded!
    break;
}

Python

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

from google.cloud import datastore

# For help authenticating your client, visit
# https://cloud.google.com/docs/authentication/getting-started
client = datastore.Client()

import google.cloud.exceptions

for _ in range(5):
    try:
        transfer_funds(client, account1.key, account2.key, 50)
        break
    except google.cloud.exceptions.Conflict:
        continue
else:
    print("Transaction failed.")

Ruby

(1..5).each do |i|
  begin
    return transfer_funds from_key, to_key, amount
  rescue Google::Cloud::Error => e
    raise e if i == 5
  end
end

Questa operazione richiede una transazione perché il valore di balance in un'entità potrebbe essere aggiornato da un altro utente dopo che questo codice ha recuperato l'oggetto, ma prima di salvare l'oggetto modificato. Senza una transazione, la richiesta dell'utente utilizza il valore di balance prima dell'aggiornamento dell'altro utente e il salvataggio sovrascrive il nuovo valore. Con una transazione, l'applicazione viene informata dell'aggiornamento dell'altro utente.

Un altro uso comune delle transazioni è recuperare un'entità con una chiave denominata o crearla se non esiste ancora (questo esempio si basa sull'esempio di TaskList per la creazione di un'entità):

C#

Entity task;
using (var transaction = _db.BeginTransaction())
{
    task = transaction.Lookup(_sampleTask.Key);
    if (task == null)
    {
        transaction.Insert(_sampleTask);
        transaction.Commit();
    }
}

Go

_, err := client.RunInTransaction(ctx, func(tx *datastore.Transaction) error {
	var task Task
	if err := tx.Get(key, &task); err != datastore.ErrNoSuchEntity {
		return err
	}
	_, err := tx.Put(key, &Task{
		Category:    "Personal",
		Done:        false,
		Priority:    4,
		Description: "Learn Cloud Datastore",
	})
	return err
})

Java

Entity task;
Transaction txn = datastore.newTransaction();
try {
  task = txn.get(taskKey);
  if (task == null) {
    task = Entity.newBuilder(taskKey).build();
    txn.put(task);
    txn.commit();
  }
} finally {
  if (txn.isActive()) {
    txn.rollback();
  }
}

Node.js

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

async function getOrCreate(taskKey, taskData) {
  const taskEntity = {
    key: taskKey,
    data: taskData,
  };
  const transaction = datastore.transaction();

  try {
    await transaction.run();
    const [task] = await transaction.get(taskKey);
    if (task) {
      // The task entity already exists.
      await transaction.rollback();
    } else {
      // Create the task entity.
      transaction.save(taskEntity);
      await transaction.commit();
    }
    return taskEntity;
  } catch (err) {
    await transaction.rollback();
  }
}

PHP

$transaction = $datastore->transaction();
$entity = $transaction->lookup($task->key());
if ($entity === null) {
    $entity = $transaction->insert($task);
    $transaction->commit();
}

Python

from google.cloud import datastore

# For help authenticating your client, visit
# https://cloud.google.com/docs/authentication/getting-started
client = datastore.Client()

import datetime

with client.transaction():
    key = client.key(
        "Task", datetime.datetime.now(tz=datetime.timezone.utc).isoformat()
    )

    task = client.get(key)

    if not task:
        task = datastore.Entity(key)
        task.update({"description": "Example task"})
        client.put(task)

    return task

Ruby

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

task = nil
datastore.transaction do |tx|
  task = tx.find task_key
  if task.nil?
    task = datastore.entity task_key do |t|
      t["category"] = "Personal"
      t["done"] = false
      t["priority"] = 4
      t["description"] = "Learn Cloud Datastore"
    end
    tx.save task
  end
end

Come in precedenza, è necessaria una transazione per gestire il caso in cui un altro utente stia tentando di creare o aggiornare un'entità con lo stesso ID stringa. Senza una transazione, se l'entità non esiste e due utenti tentano di crearla, il secondo sovrascrive la prima senza sapere che è successo.

Quando una transazione non va a buon fine, puoi chiedere all'app di riprovare finché non va a buon fine oppure puoi lasciare che siano gli utenti a gestire l'errore trasmettendolo al livello dell'interfaccia utente dell'app. Non è necessario creare un ciclo di nuovi tentativi intorno a ogni transazione.

Transazioni di sola lettura

Infine, puoi utilizzare una transazione per leggere uno snapshot coerente per configurare un database. Ciò può essere utile quando hai bisogno di più letture per eseguire il rendering di una pagina o esportare dati che devono essere coerenti. Puoi creare transazioni di sola lettura per questi casi.

Le transazioni di sola lettura non possono modificare le entità, ma in cambio non entrano in conflitto con altre transazioni e non è necessario ripeterle. Se eseguire solo letture in una normale transazione di lettura/scrittura, poi la transazione potrebbero competere con transazioni che modificano gli stessi dati.

C#

Entity taskList;
IReadOnlyList<Entity> tasks;
using (var transaction = _db.BeginTransaction(TransactionOptions.CreateReadOnly()))
{
    taskList = transaction.Lookup(taskListKey);
    var query = new Query("Task")
    {
        Filter = Filter.HasAncestor(taskListKey)
    };
    tasks = transaction.RunQuery(query).Entities;
    transaction.Commit();
}

Go

tx, err := client.NewTransaction(ctx, datastore.ReadOnly)
if err != nil {
	log.Fatalf("client.NewTransaction: %v", err)
}
defer tx.Rollback() // Transaction only used for read.

ancestor := datastore.NameKey("TaskList", "default", nil)
query := datastore.NewQuery("Task").Ancestor(ancestor).Transaction(tx)
var tasks []Task
_, err = client.GetAll(ctx, query, &tasks)

Java

Entity taskList;
QueryResults<Entity> tasks;
Transaction txn =
    datastore.newTransaction(
        TransactionOptions.newBuilder().setReadOnly(ReadOnly.newBuilder().build()).build());
try {
  taskList = txn.get(taskListKey);
  Query<Entity> query =
      Query.newEntityQueryBuilder()
          .setKind("Task")
          .setFilter(PropertyFilter.hasAncestor(taskListKey))
          .build();
  tasks = txn.run(query);
  txn.commit();
} finally {
  if (txn.isActive()) {
    txn.rollback();
  }
}

Node.js

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

async function getTaskListEntities() {
  const transaction = datastore.transaction({readOnly: true});
  try {
    const taskListKey = datastore.key(['TaskList', 'default']);

    await transaction.run();
    const [taskList] = await transaction.get(taskListKey);
    const query = datastore.createQuery('Task').hasAncestor(taskListKey);
    const [taskListEntities] = await transaction.runQuery(query);
    await transaction.commit();
    return [taskList, taskListEntities];
  } catch (err) {
    await transaction.rollback();
  }
}

PHP

$transaction = $datastore->readOnlyTransaction();
$taskListKey = $datastore->key('TaskList', 'default');
$query = $datastore->query()
    ->kind('Task')
    ->hasAncestor($taskListKey);
$result = $transaction->runQuery($query);
$taskListEntities = [];
$num = 0;
/* @var Entity $task */
foreach ($result as $task) {
    $taskListEntities[] = $task;
    $num += 1;
}

Python

Per autenticarti a Cloud Datastore, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale.

from google.cloud import datastore

# For help authenticating your client, visit
# https://cloud.google.com/docs/authentication/getting-started
client = datastore.Client()

with client.transaction(read_only=True):
    task_list_key = client.key("TaskList", "default")

    task_list = client.get(task_list_key)

    query = client.query(kind="Task", ancestor=task_list_key)
    tasks_in_list = list(query.fetch())

    return task_list, tasks_in_list

Ruby

# task_list_name = "default"
task_list_key = datastore.key "TaskList", task_list_name
datastore.read_only_transaction do |tx|
  task_list = tx.find task_list_key
  query = datastore.query("Task").ancestor(task_list)
  tasks_in_list = tx.run query
end

Passaggi successivi

Scopri di più sulle query.