仅此一文让你明白事务隔离级别、脏读、不可重复读、幻读
網絡上關于這方面的博文有些偏理論,有些通篇代碼,都不能深入淺出。本文用圖文并茂的方式,配上行云流水般的代碼,非要擺清楚這個問題。相關代碼已提交至碼云(點擊這里下載)。
事務是現代關系型數據庫的核心之一。在多個事務并發操作數據庫(多線程、網絡并發等)的時候,如果沒有有效的避免機制,就會出現以下幾種問題:
第一類丟失更新(Lost Update)
在完全未隔離事務的情況下,兩個事務更新同一條數據資源,某一事務完成,另一事務異常終止,回滾造成第一個完成的更新也同時丟失 。這個問題現代關系型數據庫已經不會發生,就不在這里占用篇幅,有興趣的可以自行百度。
臟讀(Dirty Read)
A事務執行過程中,B事務讀取了A事務的修改。但是由于某些原因,A事務可能沒有完成提交,發生RollBack了操作,則B事務所讀取的數據就會是不正確的。這個未提交數據就是臟讀(Dirty Read)。臟讀產生的流程如下:
可以用EF Core模擬此過程:
對應的執行結果:
不可重復讀(Nonrepeatable Read)
B事務讀取了兩次數據,在這兩次的讀取過程中A事務修改了數據,B事務的這兩次讀取出來的數據不一樣。B事務這種讀取的結果,即為不可重復讀(Nonrepeatable Read)。不可重復讀的產生的流程如下:
模擬代碼如下:
臟讀示例
對應的執行結果:
不可重復讀有一種特殊情況,兩個事務更新同一條數據資源,后完成的事務會造成先完成的事務更新丟失。這種情況就是大名鼎鼎的第二類丟失更新。主流的數據庫已經默認屏蔽了第一類丟失更新問題(即:后做的事務撤銷,發生回滾造成已完成事務的更新丟失),但我們編程的時候仍需要特別注意第二類丟失更新。它產生的流程如下:
模擬代碼如下:
對應的執行結果:
不可重復讀有一種特殊情況,兩個事務更新同一條數據資源,后完成的事務會造成先完成的事務更新丟失。這種情況就是大名鼎鼎的第二類丟失更新。主流的數據庫已經默認屏蔽了第一類丟失更新問題(即:后做的事務撤銷,發生回滾造成已完成事務的更新丟失),但我們編程的時候仍需要特別注意第二類丟失更新。它產生的流程如下:
模擬代碼如下:
對應的執行結果如下圖:
可以明顯看出事務A的更新被事務B所覆蓋,更新丟失。
幻讀(Phantom Read)
B事務讀取了兩次數據,在這兩次的讀取過程中A事務添加了數據,B事務的這兩次讀取出來的集合不一樣。幻讀產生的流程如下:
這個流程看起來和不可重復讀差不多,但幻讀強調的集合的增減,而不是單獨一條數據的修改。
模擬代碼如下:
執行結果:
數據庫隔離級別
為了解決上面提及的并發問題,主流關系型數據庫都會提供四種事務隔離級別。
讀未提交(Read Uncommitted)
在該隔離級別,所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果。本隔離級別是最低的隔離級別,雖然擁有超高的并發處理能力及很低的系統開銷,但很少用于實際應用。因為采用這種隔離級別只能防止第一類更新丟失問題,不能解決臟讀,不可重復讀及幻讀問題。
讀已提交(Read Committed)
這是大多數數據庫系統的默認隔離級別(但不是MySQL默認的)。它滿足了隔離的簡單定義:一個事務只能看見已經提交事務所做的改變。這種隔離級別可以防止臟讀問題,但會出現不可重復讀及幻讀問題。
可重復讀(Repeatable Read)
這是MySQL的默認事務隔離級別,它確保同一事務的多個實例在并發讀取數據時,會看到同樣的數據行。這種隔離級別可以防止除幻讀外的其他問題。
可串行化(Serializable)
這是最高的隔離級別,它通過強制事務排序,使之不可能相互沖突,從而解決幻讀、第二類更新丟失問題。在這個級別,可以解決上面提到的所有并發問題,但可能導致大量的超時現象和鎖競爭,通常數據庫不會用這個隔離級別,我們需要其他的機制來解決這些問題:樂觀鎖和悲觀鎖。
這四種隔離級別會產生的問題如下(網上到處都有,懶得畫了):
如何使用數據庫的隔離級別
很多文章博客在介紹完這些隔離級別以后,就沒有以后了。讀的人一般會覺得,嗯,是這么回事,我知道了!
學習一個知識點,是需要實踐的。比如下面這個常見而又異常嚴重的情況:
圖中是典型的第二類丟失更新問題,后果異常嚴重。我們這里就以讀已提交(Read Committed)及以下隔離級別中會出現不可重復讀現象為例。從上面的表格可以看出,當事務隔離級別為可重復讀(Repeatable Read)時可以避免。把TestReadCommitted中的Read線程事務級別調整一下:
這時執行效果如下:
實際項目中,通過提示客戶端重做的方式,完美解決了不可重復讀的問題。其他并發問題,也可以通過類似的方式解決。
最后,文中提到可串行化解決幻讀的問題,會在下篇文章詳細介紹,包含各種酷炫的樂觀鎖操作,敬請期待!?
原文地址:https://www.cnblogs.com/yubaolee/p/10398633.html
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的仅此一文让你明白事务隔离级别、脏读、不可重复读、幻读的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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