Controle de Concorrência e Consistência Transacional em Vendas Síncronas com Estoque Limitado: uma Avaliação Experimental

Abstract

O live commerce caracteriza-se como uma modalidade de venda baseada em interação síncrona, na qual múltiplos usuários podem atuar simultaneamente sobre recursos compartilhados, como itens de estoque limitado. Embora mecanismos de controle de concorrência sejam amplamente discutidos em sistemas transacionais, ainda são limitadas as demonstrações experimentais que isolam o efeito desses mecanismos em operações de venda síncrona com estoque unitário. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar experimentalmente como a presença ou ausência de mecanismos de controle de concorrência afeta a consistência transacional em operações simultâneas sobre um recurso compartilhado de disponibilidade limitada. Para isso, foi desenvolvido um protótipo especificamente para esta pesquisa como instrumento experimental, no qual múltiplas requisições simultâneas disputaram um item com estoque inicial igual a 1. Foram realizadas dez rodadas por cenário, com dez requisições simultâneas disputando o mesmo item. As requisições ocorreram simultaneamente durante operações síncronas em tempo real. A metodologia consistiu na comparação entre dois cenários: um sem mecanismos formais de controle de concorrência (Cenário A) e outro com controle transacional baseado em isolamento e bloqueio de acesso ao recurso compartilhado (cenário B). A análise considerou métricas relacionadas à consistência do sistema, incluindo violação de exclusividade, ordenação das operações, Leituras Concorrentes do Estado Inicial e integridade do estado final. Os resultados demonstraram que, no cenário A, houve violação de exclusividade em 100% das execuções, com média de 4,7 operações concluídas com sucesso por rodada sobre um recurso com disponibilidade unitária. Em contraste, no cenário B, apenas uma operação foi efetivada por execução, preservando a integridade do estado final e eliminando as violações observadas no cenário sem controle. No cenário experimental avaliado, os resultados indicam que mecanismos formais de controle de concorrência contribuem decisivamente para preservar a consistência transacional em operações simultâneas sobre recursos de disponibilidade limitada. Em sistemas de venda em tempo real, essa preservação é especialmente relevante para evitar vendas duplicadas, inconsistência de estoque e falhas operacionais críticas.

Live commerce is characterized as a sales modality based on synchronous interaction, in which multiple users may act simultaneously on shared resources, such as limited stock items. Although concurrency control mechanisms are widely discussed in transactional systems, experimental demonstrations that isolate the effect of these mechanisms in synchronous sales operations involving a single-unit stock item are still limited. In this context, this study aims to experimentally evaluate how the presence or absence of concurrency control mechanisms affects transactional consistency in simultaneous operations on a shared resource with limited availability. To this end, a prototype was developed specifically for this research as an experimental instrument, in which multiple simultaneous requests competed for an item with an initial stock equal to 1. Ten rounds were conducted for each scenario, with ten simultaneous requests competing for the same item. Requests occurred simultaneously during real-time synchronous operations. The methodology consisted of comparing two scenarios: one without formal concurrency control mechanisms (Scenario A) and another with transactional control based on isolation and locking access to the shared resource (Scenario B). The analysis considered metrics related to system consistency, including exclusivity violation, operation ordering, concurrent reads of the initial state, and final state integrity. The results showed that, in the B scenario, exclusivity violations occurred in 100% of the executions, with an average of 4.7 operations successfully completed per round on a resource with single-unit availability. In contrast, in the B scenario, only one operation was completed per execution, preserving the integrity of the final state and eliminating the violations observed in the scenario without control. In the experimental scenario evaluated, the results indicate that formal concurrency control mechanisms decisively contribute to preserving transactional consistency in simultaneous operations on resources with limited availability. In real-time sales systems, this preservation is especially relevant to prevent duplicate sales, stock inconsistencies, and critical operational failures.