什么是臟讀與幻讀

這篇文章主要講解了“什么是臟讀與幻讀”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“什么是臟讀與幻讀”吧！

select @@tx_isolation;

MySQL就包含4種隔離級別，隔離的當然是數據。要修改隔離級別的話，可以使用下面的SQL語句。

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，我們創建一張小小的測試表，來看一下并發環境下的魔幻效果。

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. 臟讀

臟讀，意思就是讀出了臟數據。啥叫臟數據?就是另外一個事務還沒有提交的數據。在read  uncommitted隔離級別下，就會出現臟讀。比如下面這個時序

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

在這個場景下，money的原始值為100，分別在兩個session中進行了加100的操作，然后回滾了其中的一個session事務。結果，經過查詢，發現money的值保持100不變。也就是其中一次加100的操作被覆蓋掉了。

所以臟讀發生有幾個條件。

• 高并發場景，在一個事務A開始之后還沒結束之前，有另外一個事務參與了事務A所涉及的數據行讀寫

• 事務隔離級別處于最低的讀未提交

• 在你使用到這些數據之后，事務A回滾，造成你之前拿到的數據已經不再存在

解決方式，只需要設置成隔離級別比read uncommitted高即可。

2. 不可重復讀

把隔離級別設置成read  committed即可避免臟讀，這其實非常好理解。臟讀產生的根本原因就是在事務的執行期間有別的操作亂入，這個隔離級別要求事務A提交之后，修改后的值，才能被事務B讀到，所以臟讀是不可能會發生的，從根本上杜絕了。

但read commited會發生不可重復讀的情況。

顧名思義，就是在一個事務周期內，對于一個值的讀取，產生了兩個結果。

不可重復讀，證明了世界并不是總圍繞著你轉的。在你的事務執行期間，會有無數的其他事務執行，如果你的事務持續時間超過了這些事務，那么你就可能讀到兩個或者更多的值。

讓我來給你講一個故事。

從前，有一顆桃樹，長了12棵桃子。有一只猴子，叫做xjjdog，它想吃上面的桃子，但桃子還不熟。

第二天去看的時候，它發現桃子少了一個，變成了11個，經過仔細打聽，原來是被猴子A搶先吃掉一個。

第二天去看的時候，桃子又少了一個，變成了10個，原來是被饞嘴的猴子B吃掉一個。

如此這般，桃子一天天少了下去，只剩下最后的2個了，但桃子還是沒熟。

再不摘桃子就沒了，xjjdog摘下了最后的2個桃子，正打算大快朵頤，結果跳出一只猴子X，說我盯著這些桃子已經1年了...

在這故事中，猴子A、B的事務持續周期是1天;xjjdog的事務持續周期是直到桃子成熟;猴子X的持續周期更長，可能是一年。它們每天看到的桃子，并不總是12個。今天的桃子，可能被其他的猴子(事務)給吃掉了，造成了觀測的結果是不一樣的，這就是不可重復讀的概念。

有時候，即使讀到的值是一樣的，也不能證明沒問題。比如有財務挪用了2億去炒股，然后在月底把2億還了回來，雖然最終的金額都是一致的，但由于你的對賬周期長，就發現不了這種差異。

如何解決不可重復讀呢?先要看一下不可重復讀是不是問題。

有的系統，要求的就是這樣的邏輯，每次在事務中讀取到不一樣的值，它是可以忍受的。但如果你想要在桃子成熟之前，桃子的數量都在你的掌控之中，那不可重復讀就是一種問題。

一種非常好的方式，就是xjjdog一直站在桃樹地下。當有別的猴子想要摘桃，就把它趕走。這種方式可行，但在數據庫中非常低效，這是serializable級別的做法。

MySQL有一個默認的事務隔離級別，叫做repeatable read，使用了MVCC的方式(innodb)，要更輕量級一些。

3. 可重復讀

這就是MVCC(Multi-Version Concurrency Control)的功勞了，它有三個特點。

每行數據都存在一個版本，每次數據更新時都更新該版本

修改時，拷貝一份，當前版本隨意修改，事務之間無干擾

保存時比較版本號，如果成功commit覆蓋原記錄，失敗則rollback

MVCC在InnoDB中的實現主要是為了提高數據庫并發性能，用更好的方式去處理讀-寫沖突，做到即使有讀寫沖突時，也能做到不加鎖，非阻塞并發讀。它的實現關鍵也有三項技術：

1. 鴻蒙官方戰略合作共建——HarmonyOS技術社區

2. 3個隱式字段：DB_TRX_ID，最近修改它的事務ID;DB_ROLL_PTR，回滾指針，指向上一個版本;DB_ROW_ID，隱藏主鍵

3. undo日志：的對同一記錄的修改，會生成針對此記錄的版本變更鏈表

4. read view：快照讀操作的時候，產生的讀視圖。除了使用上面的額外信息，它也會維護一個活躍的事務ID集合

一切的關鍵，就在于快照這兩個字上面。

比如事務A對某個記錄進行了快照讀，那么在快照讀的這一刻，就生成了一個Read  View。在這一刻，事務B和C，還沒有commit，事務D和E，在建立ReadView那一刻之前，commit完成，那么這個Read  View，就不能夠讀到B和C的修改。

但可惜的是，可重復讀，只能解決快照讀的不可重復讀，快照讀的時機，也會影響讀取的準確程度。請看下面兩種情況。

下面這種情況讀到的是500。

下面這種情況讀到的是400。

(表格來自[SnailMann]的博客)。

4. 幻讀

幻讀，這個詞本身就非常的迷幻。在RU、RC、RR級別下，都會出現幻讀。

拿一個最簡單的例子來說。讓你select一條記錄是否存在然后打算進行后續插入時，如果這條記錄不存在，然后你執行了插入操作，但在實際執行插入操作的時候，結果卻報錯了，這條記錄已經存在了，這就是幻讀。

首先，確認目前時可重復讀級別。如果不是，則修改之。

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

讓我們來看一下這個靈異過程。

有5個步驟，我都給你標好了。下面一一介紹。

1. 鴻蒙官方戰略合作共建——HarmonyOS技術社區

2. 事務A使用begin開啟一個事務，然后查詢id為3的記錄，此時不存在。但由于快照讀開啟了一個針對于id為3的記錄的read  view，所以在這個事務自始至終都不能夠讀到為3的記錄。很好，這就是我們不可重復讀所需要的

3. 接下來，事務B插入了一條id為3的記錄，并提交成功

4. 事務A此時也想插入這條記錄，于是執行了相同的插入操作，結果數據庫報錯，顯示這條記錄已經存在

5. 事務A此時一臉懵逼，想看一下這條記錄到底是啥，但當它再次執行select語句的時候，卻查不到這條記錄

6. 但在其他事務中，是可以看到這條記錄的，因為它已經正確提交

這就是幻讀。

5. 如何解決幻讀

幻讀有錯么?多數情況下沒錯，就是報錯怪異了些。要防止幻讀，需要開啟FOR UPDATE這樣高強度的鎖定，實際情況是非常少用。

為什么上面的操作，insert能報錯，但select卻無法查到數據呢?這就不得不提一下數據庫讀的兩種模式：

快照讀：普通的select操作，是從read view中讀取數據，讀取的可能是歷史數據

當前讀：insert、update、delete、select..for update這種操作，讀取的總是當前的最新數據

對于當前讀，你讀取的行，以及行的間隙都會被加鎖，直到事務提交時才會釋放，其他的事務無法進行修改，所以也不會出現不可重復讀、幻讀的情形。所以insert能夠發現沖突，而普通select卻不可以。要想解決幻讀，就需要加X鎖。在上面這種情況，就可以在事務A中執行：

SELECT * FROM xjjdog_tx WHERE id=3 FOR UPDATE

當這么做的時候，即使id為3的記錄不存在，它也會創建鎖(在背后可能根據記錄的存在與否加行X鎖或者next-key lock間隙x鎖)。

感謝各位的閱讀，以上就是“什么是臟讀與幻讀”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對什么是臟讀與幻讀這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！