不扯概念,用例子演示什么是脏读,不可重复读,幻读?

介绍

要聊事务,不可避免的要提到数据库事务的四大特性

原子性(Atomic)
一致性(Consistency)
隔离性(Isolation)
持久性(Durability)

今天只聊隔离性,其他的比较好理解,建议看推荐阅读中关于事务的讲解。

先放一个表格,看看4个隔离级别会出现的各种问题,网上的解释一大堆。看完后还是一脸蒙蔽,感觉懂了,又好像没懂。因为没有具体的演示例子,索性自己尝试复现这几个问题,果然理解的清清楚楚。

√ 为会发生,×为不会发生

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
read uncommitted(未提交读)
read committed(提交读) ×
repeatable read(可重复读) × ×
serializable (可串行化) × × ×

先看MySQL版本,5.5.61,下文的所有实验在这个版本上都能浮现

select version()

MySQL查看隔离级别

SELECT @@tx_isolation

MySQL在会话层面设置隔离级别

set session transaction isolation level 隔离级别

开启事务

start transaction

提交事务

commit

回滚事务

rollback

建立如下表

CREATE TABLE `account` (
  `id` int(2) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `balance` int(3) DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

用Navicat(其他工具也行)开2个查询的tab页,表示2个会话
不扯概念,用例子演示什么是脏读,不可重复读,幻读?_第1张图片
在2个Tab页面分别执行如下语句

SELECT @@tx_isolation

输入都是REPEATABLE-READ,表明MySQL默认隔离级别为REPEATABLE-READ(可重复)读。

脏读

表中的数据如下,设置隔离级别为未提交读
在这里插入图片描述
按照时间在2个Tab页依次执行如下命令

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level read uncommitted;
start transaction;(开启事务)
update account set balance = balance + 1000 where id = 1;
select * from account where id = 1;
设置为未提交读,给张三账号+1000,输出为2000
T2 set session transaction isolation level read uncommitted;
start transaction;
select * from account where id = 1;
查询余额输出为2000
T3 rollback
T4 commit
T5 select * from account where id = 1;
查询余额输出为1000

举个例子概述一下这个过程,财务给张三发了1000元的工资,然后张三查询自己的账户,果然多了1000元,变成了2000元,结果财务操作过程有误,事务回滚。当张三再查账户时,却发现账户只有1000元。

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这个数据,然后使用了这个数据。

再举一个严重的例子,证明一下危害
表中的数据如下
在这里插入图片描述

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level read uncommitted;
start transaction;
update account set balance = balance - 1000 where id = 1;
update account set balance = balance + 1000 where id = 2;
T2 set session transaction isolation level read uncommitted;
start transaction;
select balance from account where id = 2;
update account set balance = balance - 1000 where id = 2;
更新语句被阻塞
T3 rollback
T4 commit

执行完成,数据库中的数据如下
在这里插入图片描述

时间 解释
T1 1给2转1000
T2 2的余额够1000元,购买1000元的东西,更新语句被阻塞
T3 1回滚,1的余额变成1000,2的余额变成0
T4 2成功扣款,余额0-1000=-1000

现在好了,银行无缘无故损失1000元。

不可重复读

表中的数据如下,设置隔离级别为提交读
在这里插入图片描述

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level read committed;
start transaction;
select * from account where id = 2;
查询余额输出为0
T2 set session transaction isolation level read committed;
start transaction;
update account set balance = balance + 1000 where id = 2;
select * from account where id = 2;
commit;
查询余额输出1000
T3 select * from account where id = 2;
commit;
查询余额输出1000

不可重复读是指在事务1内,读取了一个数据,事务1还没有结束时,事务2也访问了这个数据,修改了这个数据,并提交。紧接着,事务1又读这个数据。由于事务2的修改,那么事务1两次读到的的数据可能是不一样的,因此称为是不可重复读。

当然你可以在T2时间段客户端B修改完id=2的账户余额但没有commit的时候,在客户端A查询id=2的账户余额,发现账户余额为0,可以证明提交读这个隔离级别不会发生脏读。

现在用上面的例子看一下可重复读是个什么过程?
表中的数据如下,设置隔离级别为可重复读
在这里插入图片描述

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
select * from account where id = 2;
查询余额输出为0
T2 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
update account set balance = balance + 1000 where id = 2;
select * from account where id = 2;
commit;
查询余额输出1000
T3 select * from account where id = 2;
commit;
查询余额输出0

仔细看这个例子和上面的例子在T3时间段的输出,理解了什么叫可重复读了吧?当我们将当前会话的隔离级别设置为可重复读的时候,当前会话可以重复读,就是每次读取的结果集都相同,而不管其他事务有没有提交。

但是在可重复读的隔离级别上,会产生幻读的问题。

幻读

表中的数据如下,设置隔离级别为可重复读
在这里插入图片描述
先上一段《高性能MySQL》对于幻读的解释

所谓幻读,指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时,另外一个事务又在该范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围的记录时,会产生幻行。InnoDB存储引擎通过多版本并发控制(MVCC)解决了幻读的问题。

用大白话解释一下,就是事务1查询id<10的记录时,返回了2条记录,接着事务2插入了一条id为3的记录,并提交。接着事务1查询id<10的记录时,返回了3条记录,说好的可重复读呢?结果却多了一条数据。

MySQL通过MVCC解决了这种情况下的幻读,我们可以验证一下

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
select count(*) from account where id <= 10;
输出2
T2 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
insert into account (id, name, balance) values (3, “王五”, 0);
select count(*) from account where id <= 10;
commit;
输出3
T3 select count(*) from account where id <= 10;
commit;
输出2

这种情况下的幻读被解决了,我再举一个例子

表中的数据如下
在这里插入图片描述

时间 客户端A(Tab A) 客户端B(Tab B)
T1 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
select count(*) from account where id = 3;
输出为0
T2 set session transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
insert into account (id, name, balance) values (3, “王五”, 0);
commit;
T3 insert into account (id, name, balance) values (3, “王五”, 0);
主键重复,插入失败
T4 select count(*) from account where id = 3;
输出为0
T5 rollback;

select 某记录是否存在,不存在,准备插入此记录,但执行 insert 时发现此记录已存在,无法插入,这个就有问题了。

很多人容易搞混不可重复读和幻读,确实这两者有些相似。但不可重复读重点在于update和delete,而幻读的重点在于insert。

总的来说幻读就是事务A对数据进行操作,事务B还是可以用insert插入数据的,因为使用的是行锁,这样导致的各种奇葩问题就是幻读,表现形式很多,就不列举了。

当隔离级别设置为可串行化,强制事务串行执行,避免了前面说的幻读的问题。

参考博客

[1]https://juejin.im/post/5ba0c3a6e51d450e597b2fb4
[2]https://uule.iteye.com/blog/1109647
[3]https://www.jianshu.com/p/4e3edbedb9a8
[4]https://www.cnblogs.com/itcomputer/articles/5133254.html
《剑指Java面试-Offer直通车》

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