脏读

脏读现象解析
本文通过一个具体的Java示例,展示了当同步控制不当导致脏读(dirty read)的问题,并提出了解决方案,即确保setValue和getValue方法都具备同步性,以此保证业务操作的原子性和一致性。

1. 脏读

对于对象的同步和异步的方法,我们在设计自己的程序的时候,一定要考虑问题的整体,不然就会出现数据不一致的错误,很经典的错误就是脏读(dirtyRead)

2. 示例【com.bjsxt.base.sync004】DirtyRead

public class DirtyRead {
    private String username = "bjsxt";
    private String password = "123";

    public synchronized void setValue(String username, String password){
        this.username = username;
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.password = password;
        System.out.println("setValue最终结果:" + "username = " + this.username + ", password = " + this.password);
    }

    public void getValue(){
        System.out.println("getValue最终结果:" + "username = " + this.username + ", password = " + this.password);
    }

    public static void main(String[] args){
        DirtyRead dr = new DirtyRead();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                dr.setValue("z3","456");
            }
        });
        t1.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        dr.getValue();
    }

执行结果:
这里写图片描述

public class DirtyRead {
    private String username = "bjsxt";
    private String password = "123";

    public synchronized void setValue(String username, String password){
        this.username = username;
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.password = password;
        System.out.println("setValue最终结果:" + "username = " + this.username + ", password = " + this.password);
    }

    public synchronized void getValue(){
        System.out.println("getValue最终结果:" + "username = " + this.username + ", password = " + this.password);
    }

    public static void main(String[] args){
        DirtyRead dr = new DirtyRead();
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                dr.setValue("z3","456");
            }
        });
        t1.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        dr.getValue();
    }
}

执行结果:
这里写图片描述

3. 示例总结

在我们对一个对象的方法加锁的时候,需要考虑业务的整体性,即为setValue/getValue方法同时加锁synchronized同步关键字,保证业务(service)的原子性,不然会出现业务错误(也从侧面保证业务的一致性)。

4.补充

关系型数据库有四个基本特性:ACID。A(atomicity):原子性,C(consistency):一致性,I(isolation):隔离性,D(durability):持久性。

### 与幻的定义及其解决方案 #### 什么是是指在一个事务中取到了另一个尚未提交事务修改过的数据。这种现象通常发生在较低的隔离级别(如 **未提交**)下,此时事务能够看到其他事务还未完成的操作结果。为了防止的发生,可以通过提高隔离级别来实现。例如,在 **可重复 (Repeatable Read)** 或者 **串行化 (Serializable)** 的隔离级别下,事务只能取到已经提交的数据[^1]。 #### 如何解决? - 提高数据库的事务隔离级别至 **已提交 (Read Committed)** 或更高。 - 使用 MVCC(多版本并发控制),允许事务取的是历史版本的数据而不是最新的未提交版本[^2]。 --- #### 什么是幻? 幻指的是在同一事务中,两次执行相同的查询语句却返回了不同的结果集。具体表现为第一次查询某范围内的记录数为 N 条,但在第二次查询同一范围内时却发现出现了新的记录或者某些记录被删除的情况。这通常是由于其他事务在此期间插入或删除了该范围内的数据所引起的。 对于基于快照的操作来说,MVCC 技术确实能有效避免大部分类型的幻;然而当涉及到当前(如 `SELECT ... FOR UPDATE`、`UPDATE` 和 `DELETE` 等操作)时,则仍然可能出现幻问题[^3]。 #### 如何解决幻? 以下是几种常用的解决方案: 1. **加锁机制**: 对于可能发生幻的关键区域采用显式的锁定策略,比如使用间隙锁(Gap Locks)。这样可以阻止其他事务向这些特定区间内插入新纪录直到当前持有锁的那个事务结束并释放其占用资源为止[^4]。 ```sql -- 示例:通过 SELECT...FOR UPDATE 实现当前并施加行级锁 BEGIN; SELECT * FROM table_name WHERE id BETWEEN 1 AND 10 FOR UPDATE; COMMIT; ``` 2. **提升隔离级别**: 将事务运行环境调整成更高的隔离等级——即达到“可重复”甚至完全独占模式下的“序列化”。不过需要注意这样做可能会带来额外开销以及降低系统的整体吞吐量。 3. **应用层逻辑优化**: 如果业务场景允许的话也可以考虑从业务流程设计上去规避此类冲突情况的发生, 比如减少不必要的频繁更新动作或是合理规划好每次批量处理的数量大小等等. --- ### 总结表:不同隔离级别对问题的影响 | 隔离级别 | 是否允许 | 是否允许不可重复 | 是否允许幻 | |------------------|---------------|--------------------|----------------| | 未提交 | 是 | 是 | 是 | | 已提交 | 否 | 是 | 是 | | 可重复 | 否 | 否 | 是(仅限当前) | | 序列化 | 否 | 否 | 否 | --- ###
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