Catálogo de Concorrência

Cenários Canônicos & Mitigações

Explore 10 cenários de falhas de concorrência baseados em pesquisas acadêmicas de isolamento e casos reais de sistemas financeiros e distribuídos.

G-DL

Ciclo de Deadlock & Recuperação

Dois workers de transferência bloqueiam contas em ordem inversa, induzindo um deadlock no grafo de espera (WFG).

Schema e dados iniciais

schema.sql & seed.sql

-- Schema
CREATE TABLE accounts (
    id INT PRIMARY KEY,
    balance INT NOT NULL
);

-- Seed
INSERT INTO accounts VALUES (1, 500), (2, 500);

Carga concorrente (chaos.yaml)

chaos.yaml

version: "1.0"
name: "deadlock_cycle_recovery"
operations:
  - name: "transfer_1_to_2"
    steps:
      - "SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1 -> b1"
      - "UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1"
      - "UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2"
  - name: "transfer_2_to_1"
    steps:
      - "SELECT balance FROM accounts WHERE id = 2 -> b2"
      - "UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 2"
      - "UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 1"
invariants:
  - name: "total_balance_exact"
    query: "SELECT sum(balance) AS total FROM accounts;"
    assert: "total == 1000"

Por que a invariante quebra

T1 trava a Conta 1 e requisita trava na Conta 2. Concorrentemente, T2 trava a Conta 2 e requisita trava na Conta 1. A espera mútua induz um ciclo no Wait-For Graph (WFG).

T1 ──(waits)──► T2 ──(waits)──► T1

Delta debugging reduz 15 operações às 2 que causam a falha.

Correção em produção

Ordenação Canônica Determinística de Bloqueios (Lock Ordering)

Deadlocks ocorrem quando diferentes transações disputam os mesmos registros em ordens inversas (T1: 1 depois 2; T2: 2 depois 1). A mitigação canônica consiste em estabelecer um protocolo estrito de ordenação hierárquica de recursos antes de adquirir qualquer bloqueio (ex: travar sempre pelo menor ID primeiro). Com ordenação canônica garantida na camada de repositório, ciclos no Wait-For Graph tornam-se matematicamente impossíveis de se formarem.

✓ PostgreSQL (Code 40P01)✓ MySQL (Error 1213), SQLite

PostgreSQL (Code 40P01), MySQL (Error 1213), SQLite

remediation_fix.sql

-- Ordenação Padronizada de Locks pelo Menor ID
-- Na aplicação:
-- first_id = MIN(conta_a, conta_b)
-- second_id = MAX(conta_a, conta_b)

BEGIN;
-- Bloquear sempre os recursos na mesma ordem canônica crescente:
SELECT id, balance FROM accounts WHERE id = :first_id FOR UPDATE;
SELECT id, balance FROM accounts WHERE id = :second_id FOR UPDATE;

UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = :origem;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = :destino;
COMMIT;