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資料庫事務隔離,髒讀、幻讀、不可重複讀

一、資料庫事務隔離級別
資料庫事務的隔離級別有4個,由低到高依次為Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ,這四個級別可以逐個解決髒讀 、不可重複讀 、幻讀 這幾類問題。
這裡寫圖片描述
注意:我們討論隔離級別的場景,主要是在多個事務併發 的情況下,因此,接下來的講解都圍繞事務併發。
Read uncommitted 讀未提交
公司發工資了,領導把5000元打到singo的賬號上,但是該事務並未提交,而singo正好去檢視賬戶,發現工資已經到賬,是5000元整,非常高 興。可是不幸的是,領導發現發給singo的工資金額不對,是2000元,於是迅速回滾了事務,修改金額後,將事務提交,最後singo實際的工資只有 2000元,singo空歡喜一場。

出現上述情況,即我們所說的髒讀 ,兩個併發的事務,“事務A:領導給singo發工資”、“事務B:singo查詢工資賬戶”,事務B讀取了事務A尚未提交的資料。
當隔離級別設定為Read uncommitted 時,就可能出現髒讀,如何避免髒讀,請看下一個隔離級別。
Read committed 讀提交
singo拿著工資卡去消費,系統讀取到卡里確實有2000元,而此時她的老婆也正好在網上轉賬,把singo工資卡的2000元轉到另一賬戶,並在 singo之前提交了事務,當singo扣款時,系統檢查到singo的工資卡已經沒有錢,扣款失敗,singo十分納悶,明明卡里有錢,為 何……
出現上述情況,即我們所說的不可重複讀 ,兩個併發的事務,“事務A:singo消費”、“事務B:singo的老婆網上轉賬”,事務A事先讀取了資料,事務B緊接了更新了資料,並提交了事務,而事務A再次讀取該資料時,資料已經發生了改變。
當隔離級別設定為Read committed 時,避免了髒讀,但是可能會造成不可重複讀。
大多數資料庫的預設級別就是Read committed,比如Sql Server , Oracle。如何解決不可重複讀這一問題,請看下一個隔離級別。
Repeatable read 重複讀
當隔離級別設定為Repeatable read 時,可以避免不可重複讀。當singo拿著工資卡去消費時,一旦系統開始讀取工資卡資訊(即事務開始),singo的老婆就不可能對該記錄進行修改,也就是singo的老婆不能在此時轉賬。
雖然Repeatable read避免了不可重複讀,但還有可能出現幻讀 。
singo的老婆工作在銀行部門,她時常通過銀行內部系統檢視singo的信用卡消費記錄。有一天,她正在查詢到singo當月信用卡的總消費金額 (select sum(amount) from transaction where month = 本月)為80元,而singo此時正好在外面胡吃海塞後在收銀臺買單,消費1000元,即新增了一條1000元的消費記錄(insert transaction … ),並提交了事務,隨後singo的老婆將singo當月信用卡消費的明細列印到A4紙上,卻發現消費總額為1080元,singo的老婆很詫異,以為出 現了幻覺,幻讀就這樣產生了。
注:Mysql的預設隔離級別就是Repeatable read。
Serializable 序列化
Serializable 是最高的事務隔離級別,同時代價也花費最高,效能很低,一般很少使用,在該級別下,事務順序執行,不僅可以避免髒讀、不可重複讀,還避免了幻像讀。

二、髒讀、幻讀、不可重複讀

1.髒讀:
髒讀就是指當一個事務正在訪問資料,並且對資料進行了修改,而這種修改還沒有提交到資料庫中,這時,另外一個事務也訪問這個資料,然後使用了這個資料。

2.不可重複讀:
是指在一個事務內,多次讀同一資料。在這個事務還沒有結束時,另外一個事務也訪問該同一資料。那麼,在第一個事務中的兩次讀資料之間,由於第二個事務的修改,那麼第一個事務兩次讀到的的資料可能是不一樣的。這樣就發生了在一個事務內兩次讀到的資料是不一樣的,因此稱為是不可重複讀。(即不能讀到相同的資料內容)
例如,一個編輯人員兩次讀取同一文件,但在兩次讀取之間,作者重寫了該文件。當編輯人員第二次讀取文件時,文件已更改。原始讀取不可重複。如果只有在作者全部完成編寫後編輯人員才可以讀取文件,則可以避免該問題。

3.幻讀:
是指當事務不是獨立執行時發生的一種現象,例如第一個事務對一個表中的資料進行了修改,這種修改涉及到表中的全部資料行。同時,第二個事務也修改這個表中的資料,這種修改是向表中插入一行新資料。那麼,以後就會發生操作第一個事務的使用者發現表中還有沒有修改的資料行,就好象
發生了幻覺一樣。
例如,一個編輯人員更改作者提交的文件,但當生產部門將其更改內容合併到該文件的主複本時,發現作者已將未編輯的新材料新增到該文件中。如果在編輯人員和生產部門完成對原始文件的處理之前,任何人都不能將新材料新增到文件中,則可以避免該問題。

髒讀

針對未提交資料

如果一個事務中對資料進行了更新,但事務還沒有提交,另一個事務可以“看到”該事務沒有提交的更新結果,這樣造成的問題就是,如果第一個事務回滾,那麼,第二個事務在此之前所“看到”的資料就是一筆髒資料。

不可重複讀

針對其他提交前後,讀取資料本身的對比

不可重複讀取是指同一個事務在整個事務過程中對同一筆資料進行讀取,每次讀取結果都不同。如果事務1在事務2的更新操作之前讀取一次資料,在事務2的更新操作之後再讀取同一筆資料一次,兩次結果是不同的,所以,Read Uncommitted也無法避免不可重複讀取的問題。

幻讀

針對其他提交前後,讀取資料條數的對比

幻讀是指同樣一筆查詢在整個事務過程中多次執行後,查詢所得的結果集是不一樣的。幻讀針對的是多筆記錄。在Read Uncommitted隔離級別下, 不管事務2的插入操作是否提交,事務1在插入操作之前和之後執行相同的查詢,取得的結果集是不同的,所以,Read Uncommitted同樣無法避免幻讀的問題。

不可重複讀的重點是修改:

幻讀的重點在於新增或者刪除 (資料條數變化)