脏读就是指当一个事务正在访问数据,并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问
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。
下面我们来看一个脏读的例子
- package com.internet.thread;
- public class DirtyRead {
- private String username = “bjfdz”;
- private String password = “123”;
- public synchronized void setValue(String username,String password){
- //先修改username的值
- this.username = username;
- //在修改密码之前先让程序休息两秒
- try {
- Thread.sleep(2000);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //修改密码
- this.password = password;
- //修改完后打印用户名和密码信息
- System.out.println(“setValue最终结果:username=“+username+”,password=”+password);
- }
- public void getValue(){
- System.out.println(“getValue方法得到:username = “+this.username+”, password = ”+this.password);
- }
- public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
- final DirtyRead dr = new DirtyRead();
- Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- dr.setValue(“zhangsan”, “456”);
- }
- });
- t1.start();
- Thread.sleep(1000);
- dr.getValue();
- }
- }
package com.internet.thread;
public class DirtyRead {
private String username = “bjfdz”;
private String password = “123”;
public synchronized void setValue(String username,String password){
//先修改username的值
this.username = username;
//在修改密码之前先让程序休息两秒
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//修改密码
this.password = password;
//修改完后打印用户名和密码信息
System.out.println(“setValue最终结果:username=”+username+”,password=”+password);
}
public void getValue(){
System.out.println(“getValue方法得到:username = “+this.username+”, password = “+this.password);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
final DirtyRead dr = new DirtyRead();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
dr.setValue("zhangsan", "456");
}
});
t1.start();
Thread.sleep(1000);
dr.getValue();
}
}
执行上面的代码,结果如下:
- getValue方法得到:username = zhangsan, password = 123
- setValue最终结果:username=zhangsan,password=456
getValue方法得到:username = zhangsan, password = 123
setValue最终结果:username=zhangsan,password=456
我们是在新建的线程中去修改username和password的值的,但是当修改完username后需要等2秒才能修改password的值,而这个期间主线程要读取username和password的值,由于username已经被修改过了,因此这时读取的username的值是”zhangsan”,password由于还没有修改,因此这时它的值是”123”。新建的那个线程等待2秒后便去执行修改密码的操作并最后打印出用户名和密码的值,由于这两个值都修改了,因此这时输出的username和password的值分别是”zhangsan”和”456”。像这种情况就是我们所说的脏读。
那么怎么解决这个脏读问题呢?其实也简单,那就是在getValue的方法加synchronized关键字
- public synchronized void getValue(){
- System.out.println(“getValue方法得到:username = “+this.username+”, password = ”+this.password);
- }
public synchronized void getValue(){
System.out.println("getValue方法得到:username = "+this.username+", password = "+this.password);
}
这时我们再执行main方法,执行结果如下所示。可以看到先执行完setValue方法之后再执行getValue方法。这是因为synchronized锁的范围是对象,现在我们只new了一个对象,因此这个对象内的所有带synchronized关键字的方法都要先后顺序执行,这样也就有效避免了脏读的问题。
- setValue最终结果:username=zhangsan,password=456
- getValue方法得到:username = zhangsan, password = 456
setValue最终结果:username=zhangsan,password=456
getValue方法得到:username = zhangsan, password = 456
下面说下Oracle数据库脏读的场景以及Oracle数据库是如何避免脏读的,假如有张表有千万级的数据,用户要查询某条记录(假如该记录开始的 值 是100),假如要查询的这条记录在表的第一千万行,那么查询需要大概10分钟的时间,假如这10分钟期间有别的用户修改了这条记录(假如将该 值 修改成200了并且事务提交了),那么用户查询的结果是多少呢?相信很多人都会认为是200,我当时也是这样认为的。事实上查询到的结果是100,这是为何呢?原因是Oracle数据库采用了undo机制。
Undo
就是用来记录保存事务操作过程中的数据,如果事务发生错误,可以将之前的数据进行填补。
从来面的视图,我们就可以很清晰的看出,我们要对表(table)中的一个数据进行修改,在修改之前,先把老的映像(old image)放到undo 上面。然后再在table中放入new image 。假如过程失败,我们还可以把undo 上的old image 再拿回来放在原先的位置,从而使这件事儿看起来像没发生过一样。
当我们执行一个事务的时候,oracle会分配一个SCN编号,这个编号是递增的。下一个事务的编号一定比当前事务的编号大。假如执行查询时分配的事务编号为10023,在这个事务执行的过程中,另一事务对数据进行了修改。用来替换的数据块SCN编号为10024 ,而被替换掉的数据块会被保存到undo 上面。当第一个事务执行到被修改过的数据块时,发现10024比10023大,这个时候就会到undo segment上找比自己SCN号小的数据块进行读,于是发找到了SCN号为10008和10021两个块。这样就有效的保证了读一致性。
当然,会有一种特殊情况,也就是undo segment 太小,最多放100条数据,可一下子来了120条数据,那么最先写入的20条数据被最后写入的20条数据覆盖。这个时候就会报错,这也是为什么要对数据据进行调优的原因。
Undo segment 是保存在表空间上的。Undo 大小是固定的,既然是固定的也就是有限的。如果保存的记录非常多,那么它就会被占满,新记录的数据会覆盖掉最早的数据。所以用一个圆形的盘片能更加形象的表示。数据从一个位置开始写入,当写满一圈后,最新的数据就会覆盖最早写入的数据。
以上是Oracle处理脏读的方法。下面我们学习下Mysql是如何避免脏读的
MySQL InnoDB事务隔离级别脏读、可重复读、幻读
MySQL InnoDB事务的隔离级别有四级,默认是“可重复读”(REPEATABLE READ)。
· 1).未提交读(READUNCOMMITTED)。另一个事务修改了数据,但尚未提交,而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据(脏读)( 隔离级别最低,并发性能高 )。
· 2).提交读(READCOMMITTED)。本事务读取到的是最新的数据(其他事务提交后的)。问题是,在同一个事务里,前后两次相同的SELECT会读到不同的结果(不重复读)。会出现不可重复读、幻读问题(锁定正在读取的行)
· 3).可重复读(REPEATABLEREAD)。在同一个事务里,SELECT的结果是事务开始时时间点的状态,因此,同样的SELECT操作读到的结果会是一致的。但是,会有幻读现象(稍后解释)。会出幻读(锁定所读取的所有行)。
· 4).串行化(SERIALIZABLE)。读操作会隐式获取共享锁,可以保证不同事务间的互斥(锁表)。
‘
四个级别逐渐增强,每个级别解决一个问题。
· 1).脏读。另一个事务修改了数据,但尚未提交,而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据。
· 2).不重复读。解决了脏读后,会遇到,同一个事务执行过程中,另外一个事务提交了新数据,因此本事务先后两次读到的数据结果会不一致。
· 3).幻读。解决了不重复读,保证了同一个事务里,查询的结果都是事务开始时的状态(一致性)。但是,如果另一个事务同时提交了新数据,本事务再更新时,就会“惊奇的”发现了这些新数据,貌似之前读到的数据是“鬼影”一样的幻觉。
MySQL四种事务在脏读、不可重复读、幻读的处理情况如下图所示,可以看到READCOMMITTED、REPEATABLEREAD、SERIALIZABLE都可以解决脏读问题。
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)
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项目 | 价格 |
---|---|
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项目 | 价格 | 数量 |
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... prompt'''
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