数据库-脏读,幻读,不可重复读

本文详细解释了数据库中常见的并发问题,包括丢失更新、脏读、不可重复读及幻读等现象,并提供了相应的解决方案。

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http://blog.youkuaiyun.com/d8111/article/details/2595635


脏读-Dirty Reads

幻读-Phantom Reads

不可重复读-unrepeated Reads


如果你被问到如何避免脏读,幻读和不可重复读,如果你不能给出准确的避免的方式,请用文中故事去阐释。



数据库带来的并发问题包括:   

   1.丢失或覆盖更新。(幻像读)

   2.未确认的相关性(脏读)。

   3.不一致的分析(非重复读)。

详细描述如下:

.丢失更新

当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,会发生丢失更新问题。每个事务都不知道其它事务的存在。最后的更新将重写由其它事务所做的更新,这将导致数据丢失。  

e.g.事务A和事务B同时修改某行的值,

  1.事务A将数值改为1并提交

       2.事务B将数值改为2并提交。

这时数据的值为2,事务A所做的更新将会丢失。

 

解决办法:对行加锁,只允许并发一个更新事务。

.未确认的相关性(脏读)

  当第二个事务选择其它事务正在更新的行时,会发生未确认的相关性问题。第二个事务正在读取的数据还没有确认并且可能由更新此行的事务所更改。

     e.g.

      1.Mary的原工资为1000,财务人员将Mary的工资改为了8000(但未提交事务)        

      2.Mary读取自己的工资 ,发现自己的工资变为了8000,欢天喜地!

    3.而财务发现操作有误,回滚了事务,Mary的工资又变为了1000

     像这样,Mary记取的工资数8000是一个脏数据。

 

 解决办法:如果在第一个事务提交前,任何其他事务不可读取其修改过的值,则可  以避免该问题。

.不一致的分析(非重复读)

  当第二个事务多次访问同一行而且每次读取不同的数据时,会发生不一致的分析问题。不一致的分析与未确认的相关性类似,因为其它事务也是正在更改第二个事务正在读取的数据。然而,在不一致的分析中,第二个事务读取的数据是由已进行了更改的事务提交的。而且,不一致的分析涉及多次(两次或更多)读取同一行,而且每次信息都由其它事务更改;因而该行被非重复读取。

     在一个事务中前后两次读取的结果并不致,导致了不可重复读。

e.g.

1.在事务1中,Mary读取了自己的工资为1000,操作并没有完成

2.在事务2中,这时财务人员修改了Mary的工资为2000,并提交了事务.

3.在事务1中,Mary再次读取自己的工资时,工资变为了2000

解决办法:如果只有在修改事务完全提交之后才可以读取数据,则可以避免该问题。

 .幻像读   

  当对某行执行插入或删除操作,而该行属于某个事务正在读取的行的范围时,会发生幻像读问题。事务第一次读的行范围显示出其中一行已不复存在于第二次读或后续读中,因为该行已被其它事务删除。同样,由于其它事务的插入操作,事务的第二次或后续读显示有一行已不存在于原始读中。

   e.g.目前工资为1000的员工有10人。

1.事务1,读取所有工资为1000的员工。

2.这时事务2employee表插入了一条员工记录,工资也为1000

3.事务1再次读取所有工资为1000的员工共读取到了11条记录,

 

解决办法:如果在操作事务完成数据处理之前,任何其他事务都不可以添加新数据,则可避免该问题

### 、可重复不可重复的概念及区别 #### 1. (Dirty Read) 是指一个事务取了另一个事务未提交的数据。这种情况会导致取到的数据可能是无效的或错误的,因为另一个事务可能会回滚其更改。在 SQL 标准中,`READ UNCOMMITTED` 隔离级别允许[^1]。 #### 2. 不可重复 (Non-Repeatable Read) 不可重复是指在一个事务内多次取同一数据时,由于其他事务对该数据进行了修改并提交,导致取结果不一致。这种问题在 `READ COMMITTED` 隔离级别下可能发生,因为它虽然防止了,但不能保证多次取的一致性[^2]。 #### 3. (Phantom Read) 是指一个事务在执行相同查询时,由于其他事务插入或删除了数据,导致两次查询的结果集不同。不可重复的区别在于,涉及的是新插入或删除的行,而不是现有行的修改。在 `REPEATABLE READ` 隔离级别下,虽然解决了不可重复问题,但仍可能出现[^3]。 #### 4. 可重复 (Repeatable Read) 可重复是指在一个事务内多次取同一数据时,结果始终保持一致。这是因为在该隔离级别下,事务开始后取的数据会被锁定,防止其他事务对其进行修改。`REPEATABLE READ` 解决了不可重复问题,但在某些情况下仍可能遇到[^4]。 ### 数据库事务隔离级别 SQL 标准定义了四种隔离级别,每种级别解决不同的事务隔离问题: 1. **READ UNCOMMITTED**:最低的隔离级别,允许不可重复。 2. **READ COMMITTED**:解决了问题,但仍可能出现不可重复。 3. **REPEATABLE READ**:解决了不可重复问题,但仍可能出现。 4. **SERIALIZABLE**:最高的隔离级别,解决了不可重复问题,但性能开销较大。 ### 示例代码 以下是一个简单的事务隔离级别设置示例(以 MySQL 为例): ```sql -- 设置事务隔离级别为 REPEATABLE READ SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; -- 开始事务 START TRANSACTION; -- 查询数据 SELECT * FROM table_name WHERE condition; -- 提交事务 COMMIT; ``` ### 锁机制 InnoDB 存储引擎通过锁机制实现事务隔离。常见的锁类型包括共享锁(S锁)和排他锁(X锁)。共享锁允许其他事务取被锁行,但禁止修改;排他锁则禁止其他事务取或修改被锁行。此外,InnoDB 的行级锁依赖于索引,若无索引可用,则会退化为表级锁,影响并发性能[^4]。
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