Почему в PostgreSQL не поддерживается Read uncommited?

Уровни изоляции транзакций в PostgreSQL и отсутствие READ UNCOMMITTED

PostgreSQL, в отличие от некоторых других СУБД (например, MySQL/InnoDB), не поддерживает уровень изоляции READ UNCOMMITTED в его классическом понимании, и это является осознанным архитектурным решением, связанным с внутренним устройством системы управления версиями данных (MVCC — Multiversion Concurrency Control).

Архитектурная причина: MVCC и отсутствие "грязных" блокировок

Ключевая причина заключается в реализации MVCC (Multiversion Concurrency Control), которая является фундаментом для изоляции транзакций в PostgreSQL. Вместо блокировок строк на время изменения данных, PostgreSQL создает новые версии строк при каждом изменении (UPDATE, DELETE). Каждая транзакция видит "снимок" (snapshot) базы данных на момент своего начала.

-- В PostgreSQL явно указать READ UNCOMMITTED нельзя
-- Следующий запрос будет выполнен с уровнем READ COMMITTED
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
-- На самом деле PostgreSQL silently повысит его до READ COMMITTED

Механизм работы MVCC:

1. При UPDATE создается новая версия строки с новым xmin (идентификатор создавшей транзакции)
2. Старая версия помечается как устаревшая, но остается в таблице
3. Другие транзакции продолжают видеть старую версию до тех пор, пока не завершится транзакция, сделавшая изменения
4. Никакая транзакция не может увидеть данные, которые еще не зафиксированы

Техническая реализация уровней изоляции

PostgreSQL реализует только три уровня изоляции, соответствующие стандарту SQL:

• READ UNCOMMITTED → автоматически повышается до READ COMMITTED
• READ COMMITTED (уровень по умолчанию)
• REPEATABLE READ
• SERIALIZABLE

-- Проверим текущий уровень изоляции
SHOW transaction_isolation;
-- По умолчанию вернет: read committed

-- Установим REPEATABLE READ (один из реально поддерживаемых уровней)
BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

Почему READ UNCOMMITTED не имеет практического смысла в PostgreSQL

1. Отсутствие грязного чтения по определению MVCC

   • В архитектуре на основе MVCC каждая транзакция работает со своим снимком данных
   • Нельзя прочитать незафиксированные данные, потому что они физически представлены как разные версии строк
   • Даже если бы разработчики PostgreSQL захотели реализовать "грязное чтение", им пришлось бы кардинально менять архитектуру

2. Производительность и целостность

   • Чтение незафиксированных данных противоречит принципам ACID
   • Реализация потребовала бы механизма блокировок на чтение, что снизило бы производительность
   • PostgreSQL предпочитает оптимизировать для сценариев с высокой конкурентностью чтения

Сравнение с другими СУБД

-- В MySQL с движком InnoDB:
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
-- Здесь действительно возможны грязные чтения

-- В PostgreSQL такой же запрос не даст эффекта:
BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
SELECT * FROM users; -- Все равно будет READ COMMITTED поведение

Практические последствия для разработчиков

Что это означает на практике:

1. Упрощенный выбор уровня изоляции — разработчикам не нужно выбирать между READ UNCOMMITTED и READ COMMITTED
2. Предсказуемое поведение — никогда не возникнет ситуация чтения "грязных" данных
3. Возможные ограничения:
   • Невозможно сознательно пожертвовать целостностью ради производительности в специфических сценариях
   • Некоторые паттерны оптимизации, используемые в других СУБД, недоступны

Альтернативы для сценариев, где мог бы использоваться READ UNCOMMITTED

Для случаев, когда в других СУБД используется READ UNCOMMITTED (например, для аналитических запросов, где точность не критична), в PostgreSQL можно использовать:

1. Отложенная репликация — чтение с реплики с лагом
2. Материализованные представления — снимки данных на определенный момент
3. READ COMMITTED с быстрыми фиксациями — уровень по умолчанию достаточно эффективен

-- Пример использования материализованного представления для "нестрогого" чтения
CREATE MATERIALIZED VIEW sales_summary AS
SELECT product_id, SUM(amount) as total_sales
FROM orders
GROUP BY product_id;

-- Обновление по расписанию (нечасто)
REFRESH MATERIALIZED VIEW CONCURRENTLY sales_summary;

Заключение

Отсутствие поддержки READ UNCOMMITTED в PostgreSQL — это не недостаток, а следствие последовательной реализации MVCC. Эта архитектурная особенность обеспечивает более высокую степень целостности данных "из коробки" и упрощает ментальную модель для разработчиков. Хотя это ограничивает некоторые возможности тонкой настройки, на практике в большинстве приложений это не создает проблем, а скорее защищает от трудноотлавливаемых ошибок, связанных с чтением незафиксированных данных.

PostgreSQL выбирает подход, при котором целостность данных имеет приоритет над потенциальными микрооптимизациями, что соответствует его позиционированию как надежной, промышленной СУБД для критически важных приложений.