保姆级教程,终于搞懂脏读、幻读和不可重复读了!
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    保姆级教程,终于搞懂脏读、幻读和不可重复读了!

    发布日期:2022-08-07 21:06    点击次数:196

    作者 | 王磊

    来源 | Java中文社群(ID:javacn666)

    转载请联系授权(微信ID:GG_Stone)

    我的文章合集:https://gitee.com/mydb/interview

    在 MySQL 中事务的隔离级别有以下 4 种:

    读未提交(READ UNCOMMITTED) 读已提交(READ COMMITTED) 可重复读(REPEATABLE READ) 序列化(SERIALIZABLE)

    MySQL 默认的事务隔离级别是可重复读(REPEATABLE READ),这 4 种隔离级别的说明如下。

    1.READ UNCOMMITTED

    读未提交,也叫未提交读,该隔离级别的事务可以看到其他事务中未提交的数据。该隔离级别因为可以读取到其他事务中未提交的数据,而未提交的数据可能会发生回滚,因此我们把该级别读取到的数据称之为脏数据,把这个问题称之为脏读。

    2.READ COMMITTED

    读已提交,也叫提交读,该隔离级别的事务能读取到已经提交事务的数据,因此它不会有脏读问题。但由于在事务的执行中可以读取到其他事务提交的结果,所以在不同时间的相同 SQL 查询中,可能会得到不同的结果,这种现象叫做不可重复读。

    3.REPEATABLE READ

    可重复读,是 MySQL 的默认事务隔离级别,它能确保同一事务多次查询的结果一致。但也会有新的问题,比如此级别的事务正在执行时,另一个事务成功的插入了某条数据,但因为它每次查询的结果都是一样的,所以会导致查询不到这条数据,自己重复插入时又失败(因为唯一约束的原因)。明明在事务中查询不到这条信息,但自己就是插入不进去,这就叫幻读 (Phantom Read)。

    4.SERIALIZABLE

    序列化,事务最高隔离级别,它会强制事务排序,使之不会发生冲突,从而解决了脏读、不可重复读和幻读问题,但因为执行效率低,所以真正使用的场景并不多。

    简单总结一下,MySQL 的 4 种事务隔离级别对应脏读、不可重复读和幻读的关系如下:

    只看以上概念会比较抽象,接下来,咱们一步步通过执行的结果来理解这几种隔离级别的区别。

    前置知识 1.事务相关的常用命令
    # 查看 MySQL 版本 select version();  # 开启事务 start transaction;  # 提交事务 commit;  # 回滚事务 rollback; 
    2.MySQL 8 之前查询事务的隔离级别

    查看全局 MySQL 事务隔离级别和当前会话的事务隔离级别的 SQL 如下:

    select &global.tx_isolation,&tx_isolation; 

    以上 SQL 执行结果如下图所示:

    3.MySQL 8 之后查询事务的隔离级别
    select &global.transaction_isolation,&transaction_isolation; 
    4.查看连接的客户端详情

    每个 MySQL 命令行窗口就是一个 MySQL 客户端,每个客户端都可以单独设置(不同的)事务隔离级别,这也是演示 MySQL 并发事务的基础。以下是查询客户端连接的 SQL 命令:

    show processlist; 

    以上 SQL 执行结果如下:

    5.查询连接客户端的数量

    可以使用以下 SQL 命令,查询连当前接 MySQL 服务器的客户端数量:

    show status like 'Threads%'; 

    以上 SQL 执行结果如下:

    6.设置客户端的事务隔离级别

    通过以下 SQL 可以设置当前客户端的事务隔离级别:

    set session transaction isolation level 事务隔离级别; 

    事务隔离级别的值有 4 个:READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE。

    7.新建数据库和测试数据

    创建测试数据库和表信息,执行 SQL 如下:

    -- 创建数据库 drop database if exists testdb; create database testdb; use testdb; -- 创建表 create table userinfo(   id int primary key auto_increment,   name varchar(250) not null,   balance decimal(10,
    x战警游戏2) not null default 0 ); -- 插入测试数据 insert into userinfo(id,name,balance) values(1,'Java',100),(2,'MySQL',200); 

    创建的表结构和数据如下:

    8.名称约定

    接下来会使用两个窗口(两个客户端)来演示事务不同隔离级别中脏读、不可重复读和幻读的问题。其中左边的黑底绿字的客户端下文将使用“窗口 1”来指代,而右边的蓝底白字的客户端下文将用“窗口 2”来指代,如下图所示:

    脏读

    一个事务读到另外一个事务还没有提交的数据,称之为脏读。脏读演示的执行流程如下:

    脏读演示步骤1

    设置窗口 2 的事务隔离级别为读未提交,设置命令如下:

    set session transaction isolation level read uncommitted; 

    PS:事务隔离级别读未提交存在脏读的问题。

    然后使用命令来检查当前连接窗口的事务隔离界别,如下图所示:

    开启事务并查询用户列表信息,如下图所示:

    脏读演示步骤2

    在窗口 1 中开启一个事务,并给 Java 账户加 50 元,但不提交事务,执行的 SQL 如下:

    脏读演示步骤3

    在窗口 2 中再次查询用户列表,执行结果如下:

    从上述结果可以看出,在窗口 2 中读取到了窗口 1 中事务未提交的数据,关于品牌这就是脏读。

    不可重复读

    不可重复读是指一个事务先后执行同一条 SQL,但两次读取到的数据不同,就是不可重复读。不可重复读演示的执行流程如下:

     

     

    窗口 2 同一个事务中的两次查询,得到了不同的结果这就是不可重复读,具体执行步骤如下。

    不可重复读演示步骤1

    设置窗口 2 的事务隔离级别为读已提交,设置命令如下:

    set session transaction isolation level read committed; 

    PS:读已提交可以解决脏读的问题,但存在不可重复读的问题。

    使用命令来检查当前连接窗口的事务隔离界别,如下图所示:

    在窗口 2 中开启事务,并查询用户表,执行结果如下:

    此时查询的列表中,Java 用户的余额为 100 元。

    不可重复读演示步骤2

    在窗口 1 中开启事务,并给 Java 用户添加 20 元,但不提交事务,再观察窗口 2 中有没有脏读的问题,具体执行结果如下图所示:

    从上述结果可以看出,当把窗口的事务隔离级别设置为读已提交,已经不存在脏读问题了。接下来在窗口 1 中提交事务,执行结果如下图所示:

    不可重复读演示步骤3

    切换到窗口 2 中再次查询用户列表,执行结果如下:

    从上述结果可以看出,此时 Java 用户的余额已经变成 120 元了。在同一个事务中,先后查询的两次结果不一致就是不可重复读。

    不可重复读和脏读的区别

    脏读可以读到其他事务中未提交的数据,而不可重复读是读取到了其他事务已经提交的数据,但前后两次读取的结果不同。

    幻读

    幻读名如其文,它就像发生了某种幻觉一样,在一个事务中明明没有查到主键为 X 的数据,但主键为 X 的数据就是插入不进去,就像某种幻觉一样。幻读演示的执行流程如下:

    具体执行结果如下步骤所示。

    幻读演示步骤1

    设置窗口 2 为可重复读,可重复有幻读的问题,查询编号为 3 的用户,具体执行 SQL 如下:

    set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; select * from userinfo where id=3; 

    以上 SQL 执行结果如下图所示:

    从上述结果可以看出,查询的结果中 id=3 的数据为空。

    幻读演示步骤2

    开启窗口 1 的事务,插入用户编号为 3 的数据,然后成功提交事务,执行 SQL 如下:

    start transaction; insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100); commit; 

    以上 SQL 执行结果如下图所示:

    幻读演示步骤3

    在窗口 2 中插入用户编号为 3 的数据,执行 SQL 如下:

    insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100); 

    以上 SQL 执行结果如下图所示:

    添加用户数据失败,提示表中已经存在了编号为 3 的数据,且此字段为主键,不能添加多个。

    幻读演示步骤4

    在窗口 2 中,重新执行查询:

    select * from userinfo where id=3; 

    以上 SQL 执行结果如下图所示:

    在此事务中查询明明没有编号为 3 的用户,但插入的时候却却提示已经存在了,这就是幻读。

     不可重复读和幻读的区别

    二者描述的则重点不同,不可重复读描述的侧重点是修改操作,而幻读描述的侧重点是添加和删除操作。

    总结

    本文演示了 MySQL 的 4 种事务隔离级别:读未提交(有脏读问题)、读已提交(有不可重复读的问题)、可重复读(有幻读的问题)和序列化,其中可重复读是 MySQL 默认的事务隔离级别。脏读是读到了其他事务未提交的数据,而不可重复读是读到了其他事务已经提交的数据,但前后查询的结果不同,而幻读则是明明查询不到,但就是插入不了。

     



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