詳解-臟讀、幻讀與不可重復(fù)讀

最近在讀 《MySQL 技術(shù)內(nèi)幕 InnoDB 存儲(chǔ)引擎》，里面提到的各種概念都很新鮮，以前聽(tīng)說(shuō)過(guò)臟讀、幻讀、不可重復(fù)讀，但是對(duì)于概念不甚了解，于是查了一下，這里做個(gè)筆記。

數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)特征

數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)特征，即 ACID：

A Atomicity 原子性

事務(wù)是一個(gè)原子性質(zhì)的操作單元，事務(wù)里面的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作要么都執(zhí)行，要么都不執(zhí)行，

C Consistent 一致性

在事務(wù)開(kāi)始之前和完成之后，數(shù)據(jù)都必須保持一致?tīng)顟B(tài)，必須保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)必須符合數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)則。

I Isolation 隔離性

數(shù)據(jù)庫(kù)允許多個(gè)并發(fā)事務(wù)同事對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，隔離性保證各個(gè)事務(wù)相互獨(dú)立，事務(wù)處理時(shí)的中間狀態(tài)對(duì)其它事務(wù)是不可見(jiàn)的，以此防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致?tīng)顟B(tài)?？赏ㄟ^(guò)事務(wù)隔離級(jí)別設(shè)置：包括讀未提交（Read uncommitted）、讀提交（read committed）、可重復(fù)讀（repeatable read）和串行化（Serializable）

D Durable 持久性

一個(gè)事務(wù)處理結(jié)束后，其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改就是永久性的，即使系統(tǒng)故障也不會(huì)丟失。

MySQL 數(shù)據(jù)隔離級(jí)別

首先 MySQL 里有四個(gè)隔離級(jí)別：Read uncommttied（可以讀取未提交數(shù)據(jù)）、Read committed（可以讀取已提交數(shù)據(jù)）、Repeatable read（可重復(fù)讀）、Serializable（可串行化）。

在 InnoDB 中，默認(rèn)為 Repeatable 級(jí)別，InnoDB 中使用一種被稱為 next-key locking 的策略來(lái)避免幻讀（phantom）現(xiàn)象的產(chǎn)生。

使用 select @@tx_isolation; 可以查看 MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別。

不同的事務(wù)隔離級(jí)別會(huì)導(dǎo)致不同的問(wèn)題：

臟讀、幻讀、不可重復(fù)讀的概念

臟讀

所謂臟讀是指一個(gè)事務(wù)中訪問(wèn)到了另外一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)，如下圖：

如果會(huì)話 2 更新 age 為 10，但是在 commit 之前，會(huì)話 1 希望得到 age，那么會(huì)獲得的值就是更新前的值?；蛘呷绻麜?huì)話 ? ? ? ?2 更新了值但是執(zhí)行了 rollback，而會(huì)話 1 拿到的仍是 10。這就是臟讀。

幻讀

一個(gè)事務(wù)讀取2次，得到的記錄條數(shù)不一致：

上圖很明顯的表示了這個(gè)情況，由于在會(huì)話 1 之間插入了一個(gè)新的值，所以得到的兩次數(shù)據(jù)就不一樣了。

不可重復(fù)讀

一個(gè)事務(wù)讀取同一條記錄2次，得到的結(jié)果不一致：

由于在讀取中間變更了數(shù)據(jù)，所以會(huì)話 1 事務(wù)查詢期間的得到的結(jié)果就不一樣了。

解決方案

解決方案也就是上文提到的四種隔離級(jí)別，他們可以最大程度避免以上三種情況的發(fā)生：

未授權(quán)讀取

也稱為讀未提交（Read Uncommitted）：允許臟讀取，但不允許更新丟失。如果一個(gè)事務(wù)已經(jīng)開(kāi)始寫(xiě)數(shù)據(jù)，則另外一個(gè)事務(wù)則不允許同時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作，但允許其他事務(wù)讀此行數(shù)據(jù)。該隔離級(jí)別可以通過(guò)“排他寫(xiě)鎖”實(shí)現(xiàn)。

授權(quán)讀取

也稱為讀提交（Read Committed）：允許不可重復(fù)讀取，但不允許臟讀取。這可以通過(guò)“瞬間共享讀鎖”和“排他寫(xiě)鎖”實(shí)現(xiàn)。讀取數(shù)據(jù)的事務(wù)允許其他事務(wù)繼續(xù)訪問(wèn)該行數(shù)據(jù)，但是未提交的寫(xiě)事務(wù)將會(huì)禁止其他事務(wù)訪問(wèn)該行。

可重復(fù)讀?。≧epeatable Read）

可重復(fù)讀?。≧epeatable Read）：禁止不可重復(fù)讀取和臟讀取，但是有時(shí)可能出現(xiàn)幻讀數(shù)據(jù)。這可以通過(guò)“共享讀鎖”和“排他寫(xiě)鎖”實(shí)現(xiàn)。讀取數(shù)據(jù)的事務(wù)將會(huì)禁止寫(xiě)事務(wù)（但允許讀事務(wù)），寫(xiě)事務(wù)則禁止任何其他事務(wù)。

序列化（Serializable）

序列化（Serializable）：提供嚴(yán)格的事務(wù)隔離。它要求事務(wù)序列化執(zhí)行，事務(wù)只能一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行，不能并發(fā)執(zhí)行。僅僅通過(guò)“行級(jí)鎖”是無(wú)法實(shí)現(xiàn)事務(wù)序列化的，必須通過(guò)其他機(jī)制保證新插入的數(shù)據(jù)不會(huì)被剛執(zhí)行查詢操作的事務(wù)訪問(wèn)到。

隔離級(jí)別越高，越能保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，但是對(duì)并發(fā)性能的影響也越大。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用程序，可以優(yōu)先考慮把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的隔離級(jí)別設(shè)為Read Committed。它能夠避免臟讀取，而且具有較好的并發(fā)性能。盡管它會(huì)導(dǎo)致不可重復(fù)讀、幻讀和第二類丟失更新這些并發(fā)問(wèn)題，在可能出現(xiàn)這類問(wèn)題的個(gè)別場(chǎng)合，可以由應(yīng)用程序采用悲觀鎖或樂(lè)觀鎖來(lái)控制。