MySQL脏读、虚读、幻读与同步异步

事务的特性：

• 原子性：指处于同一个事务中的多条语句是不可分割的。
• 一致性：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。比如转账，转账前两个账户余额之和为2k，转账之后也应该是2K。
• 隔离性：指多线程环境下，一个线程中的事务不能被其他线程中的事务打扰
• 持久性：事务一旦提交，就应该被永久保存起来。

事务隔离性问题： 
如果不考虑事务的隔离性，会出现以下问题：

• 脏读：指一个线程中的事务读取到了另外一个线程中未提交的数据。
• 不可重复读（虚读）：指一个线程中的事务读取到了另外一个线程中提交的update的数据。
• 幻读：指一个线程中的事务读取到了另外一个线程中提交的insert的数据。

隔离级别：

隔离级别	脏读（Dirty Read）	不可重复读（NonRepeatable Read）	幻读（Phantom Read）
未提交读（Read uncommitted）	可能	可能	可能
已提交读（Read committed）	不可能	可能	可能
可重复读（Repeatable read）	不可能	不可能	可能
可串行化（Serializable ）	不可能	不可能	不可能

级别越高，数据越安全，但性能越低。

不可重复读与幻读比较相似，都是在一个事务中多次读取到不同的数据。网络上的总结如下： 
不可重复读：所谓的虚读，也就是大家经常说的不可重复读，是指在数据库访问中，一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其他事务修改的提交而引起的。比如事务T1读取某一数据，事务T2读取并修改了该数据，T1为了对读取值进行检验而再次读取该数据，便得到了不同的结果。 
一种更易理解的说法是：在一个事务内，多次读同一个数据。在这个事务还没有结束时，另 一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务的两次读数据之间。由于第二个事务的修改，那么第一个事务读到的数据可能不一样，这样就发生了在一个事务内 两次读到的数据是不一样的，因此称为不可重复读，即原始读取不可重复。 
所谓幻读，是指事务A读取与搜索条件相匹配的若干行。事务B以插入或删除行等方式来修改事务A的结果集，然后再提交。 
幻读是指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，比如这种修改涉及到表中的“全部数据行”。同时，第二个事务也 修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入“一行新数据”。那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一 样.一般解决幻读的方法是增加范围锁RangeS，锁定检锁范围为只读，这样就避免了幻读。简单来说，幻读是由插入或者删除引起的。 
大致的区别在于不可重复读是由于另一个事务对数据的更改所造成的，而幻读是由于另一个事务插入或删除引起的。

不可重复读（虚读）和幻读的差别： 
从总的结果来看, 似乎两者都表现为两次读取的结果不一致. 
但如果你从控制的角度来看, 两者的区别就比较大： 
对于前者, 只需要锁住满足条件的记录 
对于后者, 要锁住满足条件及其相近的记录

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简述

在Java的学习中必然会遇到多线程和同步问题，对于初学者一般只会理解到相关api的使用，但是很少能够真正知道为什么要对多线程环境下的对象进行同步，接下来我就谈谈自己的一些理解。

JVM堆与JVM栈宏观室是分离的，而微观上则又相互联系，这种分配方式使得JVM堆中的内容可以被多个JVM栈共享(也可以理解为多个线程访问同一个或者多个对象)。这种共享的收益是很多的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式(如：内存共享)，另一方面，JVM堆中的共享常量和缓存可以被所有JVM栈访问，节省了空间。

借此理解多线程机制

多线程为什么要采用同步机制，因为不同的线程有自己的栈，栈中可能引用了多个对象，而多个线程可能引用到了堆中的同一个或多个对象，而线程的栈内存当中的数据只是临时数据，最终都是要刷新到堆中的对象内存，这里的刷新并不是最终的状态一次性刷新，而是在程序执行的过程中随时刷新（肯定有固定的机制，暂不考虑），也许在一个线程中被应用对象中的某一个方法执行到一半的时候就将该对象的变量状态刷新到了堆的对象内存中，那么再从多线程角度来看，当多个线程对同一个对象中的同一个变量进行读写的时候，就会出现类似数据库中的并发问题，假设被引用对象中有一个变量SA=10，线程A读取到10，并且在栈中修改成了15但还没有刷新到堆中，线程B也读取到10，此时A刷新到堆中，则堆中被引用的变量的值变成了15，这个时候B将读取到的10修改为20，再次刷新到堆中，堆中被引用对象的变量SA值为20，这个时候A重新获取SA，发现不是15，而是20，显然出现了问题。针对上述问题，假设我们添加了同步机制，那么就可以很容易的解决

1. 并发：在 操作系统 中，是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个 处理机 上运行。其中两种并发关系分别是同步和互斥
2. 互斥：进程间相互排斥的使用临界资源的现象，就叫互斥。
3. 同步： 进程之间的关系不是相互排斥临界资源的关系，而是相互依赖的关系。进一步的说明：就是前一个进程的输出作为后一个进程的输入，当第一个进程没有输出时第二个进程必须等待。具有同步关系的一组并发进程相互发送的信息称为消息或事件。
其中并发又有伪并发和真并发，伪并发是指单核处理器的并发，真并发是指多核处理器的并发。
4. 并行：在单处理器中多道程序设计系统中，进程被交替执行，表现出一种并发的外部特种；在多处理器系统中，进程不仅可以交替执行，而且可以重叠执行。在多处理器上的程序才可实现并行处理。从而可知，并行是针对多处理器而言的。并行是同时发生的多个并发事件，具有并发的含义，但并发不一定并行，也亦是说并发事件之间不一定要同一时刻发生。

5. 多线程：多线程是程序设计的逻辑层概念，它是进程中并发运行的一段代码。多线程可以实现线程间的切换执行。

6. 异步：异步和同步是相对的，同步就是顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待、协调运行。异步就是彼此独立,在等待某事件的过程中继续做自己的事，不需要等待这一事件完成后再工作。线程就是实现异步的一个方式。异步是让调用方法的主线程不需要同步等待另一线程的完成，从而可以让主线程干其它的事情。
   异步和多线程并不是一个同等关系,异步是最终目的,多线程只是我们实现异步的一种手段。异步是当一个调用请求发送给被调用者,而调用者不用等待其结果的返回而可以做其它的事情。实现异步可以采用多线程技术或则交给另外的进程来处理。

为了对以上概念的更好理解举一个简单例子，  假设我要做 烧开水，举杠铃100下， 洗衣服 3件事情。

烧开水 这件事情，  我要做的事情为， 准备烧开水 1分钟， 等开水烧开 8 分钟 , 关掉烧水机 1分钟
举杠铃100下        我要做的事情为,  举杠铃100下  10分钟
洗衣服            我要做的事情为， 准备洗衣服 1分钟， 等开水烧开 5 分钟 , 关掉洗衣机 1分钟

单核情况下
同步的完成，我需要做的时间为 1+ 8 +1 + 10 + 1+ 5 +1 = 27 分

如果异步，就是在等的时候，我可以切换去做别的事情

准备烧开水(1) + 准备洗衣服(1) + 举50下杠铃 (5)分钟+ 关洗衣机 1分钟 + 举杠铃20下 (2)分钟+ 关烧水机 1分钟 + 举30下杠铃(3)分钟
1+1+5+1+2+1+3 =14 分钟

双核 异步 并行

核1  准备烧开水 1分钟+ 举杠铃50下(5)分钟+ 等待3分钟 + 关掉烧水机 1分钟

核2  准备洗衣服 1分钟+ 举杠铃50下(5)分钟+ 关掉洗衣机 1分钟 + 等待3分钟

其实只花了 1+5+3+1 = 10分钟

其中还有双核都等待了3分钟

双核 异步 非并行

核1  举杠铃100下(10)分钟

核2  准备烧开水 1分钟+ 准备洗衣服 1分钟+ 等待5 分钟+ + 关掉烧水机 1分钟  + 等待 1 分钟 + 关掉洗衣机 1分钟

其实只花了 1+5+3+1 = 10分钟

多线程的做法
单核下

线程1  准备烧开水 1分钟， 等开水烧开 8 分钟 , 关掉烧水机 1分钟
线程2  举杠铃100下  10分钟
线程3  准备洗衣服 1分钟， 等开水烧开 5 分钟 , 关掉洗衣机 1分钟

cpu 可能这么切换 最理想的切换方式

线程1  准备烧开水1  sleep  1          sleep 5            sleep 1          sleep 2          关开水 1分钟 exit
线程2    sleep 1      sleep  1            举杠铃50 5分钟    sleep 1          举杠铃20 2分钟  sleep1      举杠铃30下 3分钟      
线程3    sleep  1      准备洗衣服1 分钟    sleep 5            关洗衣机1分钟    exit

最后使用了  14分钟  和异步是一样的。
但是实际上是不一样的，因为线程不会按照我们设想的去跑， 如果线程2 举杠铃先跑，整个流程的速度就下来了。

异步和同步的区别，  在io等待的时候，同步不会切走，浪费了时间。

如果都是独占cpu 的业务， 比如举杠铃的业务， 在单核情况下 多线和单线 没有区别。

多线程的好处，比较容易的实现了 异步切换的思想， 因为异步的程序很难写的。多线程本身程还是以同步完成，但是应该说
比效率是比不上异步的。 而且多线很容易写， 相对效率也高。

多核的好处，就是可以同时做事情， 这个和单核完全不一样的。