Rails 7: Active RecordのConnectionPoolsがFiberセーフになった（翻訳）

Rails 7: Active RecordのConnectionPoolsがFiberセーフになった（翻訳）

パラレリズムとコンカレンシーは、Ruby 3の大きな焦点のひとつです。この分野の先駆者といえばRubyのFiberです。Fiberは、実行の一時停止、ループ、再開を可能にするコンカレンシーメカニズムであり、コンテキストスイッチのコストが非常に小さくなります。開発者は、スレッドより少ないメモリ消費でコードセグメントの実行を制御できるようになります。

Fiberは、スケーラブルでノンブロッキングのクライアント=サーバーに最適のソリューションですが、RailsでFiberを利用できるようになるまでしばらく時間を要しました。

変更前

RailsでスレッドからFiberへの置き換えが進めば、パフォーマンスの向上が見込まれます。そのひとつがActive Recordです。Active Supportのconfig.active_support.isolation_levelで分離レベルを設定したとしても、現在のActive Recordは未だにスレッドに依存しています。分離レベルは、データベースのトランザクションが他のユーザーやシステムに伝搬する方法を決定します。

分離レベルが重要な理由を知るには、Active RecordのConnectionPoolについて知っておく必要があります。コネクションプールは、Active Recordの複数のコネクションを管理します。Railsはこのトランザクションを実行するために、I/O操作をスレッドに逃し、各スレッドが個別のDBコネクションを維持します（Pumaの場合）。そうしないとデータベースとの個別のやりとりが混ざってしまう可能性があります。Active Recordでスレッドよりパフォーマンスがよいものが使えるなら乗り換えたいところですが、悲しいことにそうはいきません。

config.active_support.isolation_levelに:fiberを設定してみましょう。

module Myapp
  class Application < Rails::Application
    config.active_support.isolation_level = :fiber
  end
end

このとき、ConnectionPoolがデータベースとどのようにやりとりするかを見てみましょう。

> Rails.application.config.active_support.isolation_level
=> :fiber
> ActiveRecord::Base.connection_pool.send(:current_thread)
=> #<Thread:0x00007f9ba485fa88 run>

Active RecordのConnectionPoolには、Active Supportの分離レベルが反映されていません。

変更後

ありがたいことに、ConnectionPoolのやりとり全体がスレッドまたはFiberのいずれかを使うようになりました（#44219）。

それでは早速見てみましょう。

> Rails.application.config.active_support.isolation_level
=> :fiber
> ActiveRecord::Base.connection_pool.send(:current_thread)
=> #<Fiber:0x00007fb5515d5238 (resumed)>

できました！しかしFiberに変わるとどんな意味があるのでしょうか。近い将来、RailsのI/O操作のパフォーマンス向上が期待できます。現在のRailsではIsolatedExecutionStateで実行を抽象化していますが、少なくともこれについてはそうなるでしょう。しかしRailsのコードベースを見渡すと、スレッド中心の実装にハードコードされているコードがまだたくさんあるようです。Railsコアチームの仕事はまだ山積みです。今日にでもコントリビューションしましょう！

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