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什么是脏读与幻读

这篇文章主要讲解了“什么是脏读与幻读”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“什么是脏读与幻读”吧！

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什么是脏读与幻读

select @@tx_isolation;

什么是脏读与幻读

MySQL就包含4种隔离级别，隔离的当然是数据。要修改隔离级别的话，可以使用下面的SQL语句。

set session transaction isolation level read uncommitted; set session transaction isolation level read committed; set session transaction isolation level repeatable read; set session transaction isolation level serializable;

ok，我们创建一张小小的测试表，来看一下并发环境下的魔幻效果。

CREATE TABLE `xjjdog_tx` (  `id` INT(11) NOT NULL,  `name` VARCHAR(50) NOT NULL COLLATE 'utf8_general_ci',  `money` BIGINT(20) NOT NULL DEFAULT '0',  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE ) COLLATE='utf8_general_ci' ENGINE=InnoDB ; INSERT INTO `xjjdog_tx` (`id`, `name`, `money`) VALUES (2, 'xjjdog1', 100); INSERT INTO `xjjdog_tx` (`id`, `name`, `money`) VALUES (1, 'xjjdog0', 100);

1. 脏读

脏读，意思就是读出了脏数据。啥叫脏数据?就是另外一个事务还没有提交的数据。在read  uncommitted隔离级别下，就会出现脏读。比如下面这个时序

事务 A：set session transaction isolation level read uncommitted; 事务 B：set session transaction isolation level read uncommitted; 事务 A：START TRANSACTION ; 事务 B：START TRANSACTION ; 事务 A：UPDATE xjjdog_tx SET money=money+100 WHERE NAME='xjjdog0'; 事务 B：UPDATE xjjdog_tx SET money=money+100 WHERE NAME='xjjdog0'; 事务 A：ROLLBACK ; 事务 B：COMMIT ; 事务 B：SELECT * FROM xjjdog_tx ;

在这个场景下，money的原始值为100，分别在两个session中进行了加100的操作，然后回滚了其中的一个session事务。结果，经过查询，发现money的值保持100不变。也就是其中一次加100的操作被覆盖掉了。

什么是脏读与幻读

所以脏读发生有几个条件。

  • 高并发场景，在一个事务A开始之后还没结束之前，有另外一个事务参与了事务A所涉及的数据行读写

  • 事务隔离级别处于最低的读未提交

  • 在你使用到这些数据之后，事务A回滚，造成你之前拿到的数据已经不再存在

解决方式，只需要设置成隔离级别比read uncommitted高即可。

2. 不可重复读

把隔离级别设置成read  committed即可避免脏读，这其实非常好理解。脏读产生的根本原因就是在事务的执行期间有别的操作乱入，这个隔离级别要求事务A提交之后，修改后的值，才能被事务B读到，所以脏读是不可能会发生的，从根本上杜绝了。

但read commited会发生不可重复读的情况。

顾名思义，就是在一个事务周期内，对于一个值的读取，产生了两个结果。

不可重复读，证明了世界并不是总围绕着你转的。在你的事务执行期间，会有无数的其他事务执行，如果你的事务持续时间超过了这些事务，那么你就可能读到两个或者更多的值。

让我来给你讲一个故事。

从前，有一颗桃树，长了12棵桃子。有一只猴子，叫做xjjdog，它想吃上面的桃子，但桃子还不熟。

第二天去看的时候，它发现桃子少了一个，变成了11个，经过仔细打听，原来是被猴子A抢先吃掉一个。

第二天去看的时候，桃子又少了一个，变成了10个，原来是被馋嘴的猴子B吃掉一个。

如此这般，桃子一天天少了下去，只剩下最后的2个了，但桃子还是没熟。

再不摘桃子就没了，xjjdog摘下了最后的2个桃子，正打算大快朵颐，结果跳出一只猴子X，说我盯着这些桃子已经1年了...

在这故事中，猴子A、B的事务持续周期是1天;xjjdog的事务持续周期是直到桃子成熟;猴子X的持续周期更长，可能是一年。它们每天看到的桃子，并不总是12个。今天的桃子，可能被其他的猴子(事务)给吃掉了，造成了观测的结果是不一样的，这就是不可重复读的概念。

有时候，即使读到的值是一样的，也不能证明没问题。比如有财务挪用了2亿去炒股，然后在月底把2亿还了回来，虽然最终的金额都是一致的，但由于你的对账周期长，就发现不了这种差异。

如何解决不可重复读呢?先要看一下不可重复读是不是问题。

有的系统，要求的就是这样的逻辑，每次在事务中读取到不一样的值，它是可以忍受的。但如果你想要在桃子成熟之前，桃子的数量都在你的掌控之中，那不可重复读就是一种问题。

一种非常好的方式，就是xjjdog一直站在桃树地下。当有别的猴子想要摘桃，就把它赶走。这种方式可行，但在数据库中非常低效，这是serializable级别的做法。

MySQL有一个默认的事务隔离级别，叫做repeatable read，使用了MVCC的方式(innodb)，要更轻量级一些。

3. 可重复读

这就是MVCC(Multi-Version Concurrency Control)的功劳了，它有三个特点。

每行数据都存在一个版本，每次数据更新时都更新该版本

修改时，拷贝一份，当前版本随意修改，事务之间无干扰

保存时比较版本号，如果成功commit覆盖原记录，失败则rollback

MVCC在InnoDB中的实现主要是为了提高数据库并发性能，用更好的方式去处理读-写冲突，做到即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读。它的实现关键也有三项技术：

  1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

  2. 3个隐式字段：DB_TRX_ID，最近修改它的事务ID;DB_ROLL_PTR，回滚指针，指向上一个版本;DB_ROW_ID，隐藏主键

  3. undo日志：的对同一记录的修改，会生成针对此记录的版本变更链表

  4. read view：快照读操作的时候，产生的读视图。除了使用上面的额外信息，它也会维护一个活跃的事务ID集合

一切的关键，就在于快照这两个字上面。

比如事务A对某个记录进行了快照读，那么在快照读的这一刻，就生成了一个Read  View。在这一刻，事务B和C，还没有commit，事务D和E，在建立ReadView那一刻之前，commit完成，那么这个Read  View，就不能够读到B和C的修改。

但可惜的是，可重复读，只能解决快照读的不可重复读，快照读的时机，也会影响读取的准确程度。请看下面两种情况。

下面这种情况读到的是500。

事务A事务B
开启事务开启事务
快照读(无影响)查询金额为500快照读查询金额为500
更新金额为400 
提交事务 
 select 快照读金额为500
 select lock in share mode当前读金额为400

下面这种情况读到的是400。

事务A事务B
开启事务开启事务
快照读（无影响）查询金额为500 
更新金额为400 
提交事务 
 select 快照读金额为400
 select lock in share mode当前读金额为400
 

(表格来自[SnailMann]的博客)。

4. 幻读

幻读，这个词本身就非常的迷幻。在RU、RC、RR级别下，都会出现幻读。

拿一个最简单的例子来说。让你select一条记录是否存在然后打算进行后续插入时，如果这条记录不存在，然后你执行了插入操作，但在实际执行插入操作的时候，结果却报错了，这条记录已经存在了，这就是幻读。

首先，确认目前时可重复读级别。如果不是，则修改之。

SELECT @@tx_isolation # set session transaction isolation level repeatable read

让我们来看一下这个灵异过程。

什么是脏读与幻读

有5个步骤，我都给你标好了。下面一一介绍。

  1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

  2. 事务A使用begin开启一个事务，然后查询id为3的记录，此时不存在。但由于快照读开启了一个针对于id为3的记录的read  view，所以在这个事务自始至终都不能够读到为3的记录。很好，这就是我们不可重复读所需要的

  3. 接下来，事务B插入了一条id为3的记录，并提交成功

  4. 事务A此时也想插入这条记录，于是执行了相同的插入操作，结果数据库报错，显示这条记录已经存在

  5. 事务A此时一脸懵逼，想看一下这条记录到底是啥，但当它再次执行select语句的时候，却查不到这条记录

  6. 但在其他事务中，是可以看到这条记录的，因为它已经正确提交

这就是幻读。

5. 如何解决幻读

幻读有错么?多数情况下没错，就是报错怪异了些。要防止幻读，需要开启FOR UPDATE这样高强度的锁定，实际情况是非常少用。

为什么上面的操作，insert能报错，但select却无法查到数据呢?这就不得不提一下数据库读的两种模式：

快照读：普通的select操作，是从read view中读取数据，读取的可能是历史数据

当前读：insert、update、delete、select..for update这种操作，读取的总是当前的最新数据

对于当前读，你读取的行，以及行的间隙都会被加锁，直到事务提交时才会释放，其他的事务无法进行修改，所以也不会出现不可重复读、幻读的情形。所以insert能够发现冲突，而普通select却不可以。要想解决幻读，就需要加X锁。在上面这种情况，就可以在事务A中执行：

SELECT * FROM xjjdog_tx WHERE id=3 FOR UPDATE

当这么做的时候，即使id为3的记录不存在，它也会创建锁(在背后可能根据记录的存在与否加行X锁或者next-key lock间隙x锁)。

感谢各位的阅读，以上就是“什么是脏读与幻读”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对什么是脏读与幻读这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！


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