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MySQL中什么是脏读、幻读、不可重复读

article 2024/12/2 13:09:25

MySQL中什么是脏读、幻读、不可重复读

在MySQL中，脏读（Dirty Read）、幻读（Phantom Read）和不可重复读（Non-Repeatable Read）是数据库事务隔离级别中常见的问题，它们描述了在多个事务并发执行时可能出现的数据一致性问题。理解这些问题对于确保数据的准确性和系统的可靠性至关重要。

脏读（Dirty Read）

定义：脏读是指一个事务能够读取到另一个事务尚未提交的数据。当一个事务对某条记录进行了修改但还未提交时，另一个事务可以读取到这条未提交的数据。如果第一个事务最终回滚，那么第二个事务读取到的数据就是无效的或不正确的，这就是所谓的“脏”数据。

示例：假设有一个银行账户表，其中包含用户的余额信息。事务A将某个用户的余额从3.6万增加到了3.9万，但在提交之前，事务B读取了这个用户的余额，并发现余额为3.9万。然而，事务A随后意识到这是一个错误并回滚了交易，这意味着用户的实际余额仍然是3.6万。此时，事务B读取到的3.9万就是一个脏读的例子。

解决办法：为了避免脏读，可以将事务隔离级别设置为READ COMMITTED或更高。在这个隔离级别下，只有已经提交的数据才能被其他事务读取，从而防止了脏读的发生。

不可重复读（Non-Repeatable Read）

定义：不可重复读指的是在一个事务中，两次查询同一数据时，由于其他事务在这期间对该数据进行了修改或删除，导致两次查询的结果不一致。简单来说，就是在同一个事务中，对同一行数据的多次读取返回了不同的值。

示例：继续使用上述银行账户的例子，事务A第一次读取某个用户的余额为3.6万。然后，事务B将该用户的余额更新为4.0万并提交。接着，事务A再次读取同一用户的余额，这次它读取到的是4.0万。显然，这两次读取的结果是不同的，这就构成了不可重复读的问题。

解决办法：要避免不可重复读，可以将事务隔离级别设置为REPEATABLE READ或更高。在这个隔离级别下，事务开始时会创建一个快照，所有后续的读操作都将基于这个快照，即使其他事务对数据进行了修改，也不会影响当前事务所看到的数据。

幻读（Phantom Read）

定义：幻读是指在一个事务中，两次执行相同的查询条件时，由于其他事务在这期间插入或删除了符合条件的数据行，导致第二次查询的结果集与第一次不同。换句话说，幻读涉及到的是数据行数的变化，而不是单个数据项的内容变化。

示例：假设事务A首次查询年龄为20岁的作者列表，得到了两条记录。之后，事务B向表中插入了一条新的年龄为20岁的作者记录，并提交了这一变更。紧接着，事务A再次查询年龄为20岁的作者列表，这一次它发现了三条记录。新增加的那一行就是所谓的“幻影”行，因为它在事务A的第一次查询中并不存在，但在第二次查询时出现了。

解决办法：要避免幻读，通常需要将事务隔离级别设置为SERIALIZABLE。在这个隔离级别下，所有的读操作都会加上共享锁，确保没有其他事务可以在当前事务完成之前插入或删除数据。然而，这种方法虽然彻底解决了幻读问题，但却极大地降低了系统的并发性能，因此在实际应用中并不常用。

此外，MySQL的InnoDB存储引擎在REPEATABLE READ隔离级别下，通过多版本并发控制（MVCC）机制结合Next-Key Locks来减少幻读的发生。Next-Key Lock是一种组合了行锁和间隙锁的锁定方式，它可以阻止其他事务在当前事务的查询范围内插入新行，从而有效地防止了幻读现象。

隔离级别	并发问题	适用场景
未提交读（READ UNCOMMITTED）	允许脏读、不可重复读和幻读	适用于对数据一致性要求不高，但需要最高并发性能的场景，如日志记录、临时数据处理等。
已提交读（READ COMMITTED）	防止脏读；允许不可重复读和幻读	适用于大多数应用程序，特别是那些需要避免脏读但可以接受不可重复读和幻读的情况，如在线交易系统中的部分查询操作。
可重复读（REPEATABLE READ）	防止脏读和不可重复读；通过Next-Key Locks减少幻读	适用于需要保证在同一事务内多次读取同一数据时结果一致的场景，如银行转账、库存管理系统等。
可序列化（SERIALIZABLE）	完全防止脏读、不可重复读和幻读	适用于对数据一致性要求极高的场景，如金融结算、账务处理等，尽管这会显著降低系统的并发性能。