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架构成长之路:数据库并发事务存在的问题(脏读、不可重复读、幻读等

架构成长之路:数据库并发事务存在的问题(脏读、不可重复读、幻读等

作者: 若丨寒 | 来源:发表于2019-04-09 14:45 被阅读21次

TRANSACTION_REPEATABLE_READ 可以防止脏读和不可重复读, TRANSACTION_SERIALIZABLE 可以防止脏读,不可重复读取和幻读,(事务串行化)会降低数据库的效率 以上的五个事务隔离级别都是在Connection接口中定义的静态常量

使用**setTransactionIsolation(int level) 方法可以设置事务隔离级别。 如:con.setTransactionIsolation(Connection.REPEATABLE_READ); **注意:事务的隔离级别受到数据库的限制,不同的数据库支持的的隔离级别不一定相同

一、脏读:

一个事务读取到了另外一个事务没有提交的数据

         事务1:更新一条数据

        ------------->事务2:读取事务1更新的记录

        事务1:调用commit进行提交

        ***此时事务2读取到的数据是保存在数据库内存中的数据,称为脏读。

        ***读到的数据为脏数据

详细解释: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。因为这个数据是还没有提交的数据,那么另外一个事务读到的这个数据是脏数据,依据脏数据所做的操作可能是不正确的。

解决:

修改时加排他锁,直到事务提交后才释放

读取时加共享锁,读取完释放事务1读取数据时加上共享锁后(这 样在事务1读取数据的过程中其他事务就不会修改该数据),不允许任何事物操作该数据,只能读取,之后1如果有更新操作,那么会转换为排他锁,其他事务更 无权参与进来读写,这样就防止了脏读问题。

但是当事务1读取数据过程中,有可能其他事务也读取了该数据,读取完毕后共享锁释放,此时事务1修改数据,修改 完毕提交事务,其他事务再次读取数据时候发现数据不一致,就会出现不可重复读问题,所以这样不能够避免不可重复读问题。

二、 不可重复读/ 幻读 :

不可重复读:在同一事务中,两次读取同一数据,得到内容不同

        事务1:查询**一条**记录

                        -------------->事务2:更新事务1查询的记录

                        -------------->事务2:调用commit进行提交

        事务1:再次查询上次的记录

        ***此时事务1对同一数据查询了两次,可得到的内容不同,称为不可重复读

幻读:同一事务中,用同样的操作读取两次,得到的记录数不相同

        事务1:查询表中**所有**记录

                          -------------->事务2:插入一条记录

                          -------------->事务2:调用commit进行提交

        事务1:再次查询表中所有记录

取数据时加共享锁数据时加排他锁,都是事务提交释放锁。读取时候不允许其他事物修改该数据,不管数据在事务过程中读取多少次,数据都是一致的,避免了不可重复读问题

三、下单重复

为了避免在同一时间的2个请求生成2个订单,可以通过Redis缓存一个lockkey生成一个锁。基本思路为:

在开始创建订单前,在redis中缓存一个由客户号clientId+投资顾问adviserId+名下产品productId的 lockey值,创建订单完成后,删除该lockkey值。这样,每次创建订单先查询 该 “客户号clientId+投资顾问adviserId+名下产品productId” 对应的lockey值在缓存中是否存在,如果存在说明有正在创建中的订单,直接返回。

相应的lockService实现如下:

四、事务的隔离级别

多个线程开启各自事务操作数据库中数据时,数据库系统要负责隔离操作,以保证各个线程在获取数据时的准确性。

4.1、事务不考虑隔离性可能会引发的问题

如果事务不考虑隔离性,可能会引发如下问题:

1、脏读

脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

这是非常危险的,假设A向B转帐100元,对应sql语句如下所示
      1.update account set money=money+100 where name='B';
      2.update account set money=money-100 where name='A';
    当第1条sql执行完,第2条还没执行(A未提交时),如果此时B查询自己的帐户,就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚,B就会损失100元。

2、不可重复读

不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据,多次读取结果不同。
  例如银行想查询A帐户余额,第一次查询A帐户为200元,此时A向帐户内存了100元并提交了,银行接着又进行了一次查询,此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致,可能就会很困惑,不知道哪次查询是准的。
  不可重复读和脏读的区别是,脏读是读取前一事务未提交的脏数据,不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。
  很多人认为这种情况就对了,无须困惑,当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况,比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中,结果在一个事务中针对输出的目的地,进行的两次查询不一致,导致文件和屏幕中的结果不一致,银行工作人员就不知道以哪个为准了。

3、虚读(幻读)

虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据,导致前后读取不一致。
  如丙存款100元未提交,这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元,然后丙提交了,这时银行再统计发现帐户为600元了,造成虚读同样会使银行不知所措,到底以哪个为准。

4.2、事务隔离性的设置语句

MySQL数据库共定义了四种隔离级别:

  1. Serializable(串行化):可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。

  2. Repeatable read(可重复读):可避免脏读、不可重复读情况的发生。

  3. Read committed(读已提交):可避免脏读情况发生。

  4. Read uncommitted(读未提交):最低级别,以上情况均无法保证。

mysql数据库查询当前事务隔离级别:select @@tx_isolation

4.3、使用MySQL数据库演示不同隔离级别下的并发问题

同时打开两个窗口模拟2个用户并发访问数据库

1、当把事务的隔离级别设置为read uncommitted时,会引发脏读、不可重复读和虚读

A窗口
    set transaction isolation level read uncommitted;--设置A用户的数据库隔离级别为Read uncommitted(读未提交)
    start transaction;--开启事务
    select * from account;--查询A账户中现有的钱,转到B窗口进行操作
    select * from account--发现a多了100元,这时候A读到了B未提交的数据(脏读)

B窗口
    start transaction;--开启事务
    update account set money=money+100 where name='A';--不要提交,转到A窗口查询

2、当把事务的隔离级别设置为read committed时,会引发不可重复读和虚读,但避免了脏读

A窗口
    set transaction isolation level read committed;
    start transaction;
    select * from account;--发现a帐户是1000元,转到b窗口
    select * from account;--发现a帐户多了100,这时候,a读到了别的事务提交的数据,两次读取a帐户读到的是不同的结果(不可重复读)
  B窗口
    start transaction;
    update account set money=money+100 where name='aaa';
    commit;--转到a窗口

3、当把事务的隔离级别设置为repeatable read(mysql默认级别)时,会引发虚读,但避免了脏读、不可重复读

A窗口
    set transaction isolation level repeatable read;
    start transaction;
    select * from account;--发现表有4个记录,转到b窗口
    select * from account;--可能发现表有5条记录,这时候发生了a读取到另外一个事务插入的数据(虚读)
  B窗口
    start transaction;
    insert into account(name,money) values('ggg',1000);
    commit;--转到a窗口

4、当把事务的隔离级别设置为Serializable时,会避免所有问题

A窗口
    set transaction isolation level Serializable;
    start transaction;
    select * from account;--转到b窗口

B窗口
    start transaction;
    insert into account(name,money) values('ggg',1000);--发现不能插入,只能等待a结束事务才能插入

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