什么是脏读、不可重复读、幻读讲解

数据库隔离级别是数据库管理系统中一个重要的概念，它定义了事务之间的可见性和影响。在多用户并发访问数据库时，隔离级别能够确保事务之间的相互独立性，避免数据不一致的问题。本文将深入探讨三种常见的并发问题：脏读、不可重复读和幻读。

一、脏读（Dirty Read）:

脏读是指一个事务在读取另一个事务修改但尚未提交的数据时发生。当事务A读取了事务B尚未提交的数据，如果事务B最终回滚，那么事务A读取到的数据就是“脏”的。
脏读最大的问题就是可能会读到不存在的数据。比如在上图中，事务B的更新数据被事务A读取，但是事务B回滚了，更新数据全部还原，也就是说事务A刚刚读到的数据并没有存在于数据库中。

从宏观来看，就是事务A读出了一条不存在的数据，这个问题是很严重的。

实例：

考虑两个事务A和B：

事务A读取数据X的值；
事务B修改数据X的值；
事务A再次读取数据X的值；
事务B回滚。
在这种情况下，事务A读取到的数据X是脏数据，因为事务B的修改最终未提交。

解决方案

使用数据库的隔离级别，如Read Committed或Serializable，可以避免脏读的发生。这样，一个事务只能读取已经提交的数据，而不是未提交的数据。

二、不可重复读（Non-Repeatable Read）：

不可重复读是指在一个事务内，两次读取同一数据，但得到的结果却不一样。这是因为在两次读取之间，另一个事务修改了数据并提交了。

比如上图，事务 A 两次读取同一数据，第一次读取结果为 1，当事务 B 修改了数据并提交，此时的事务 A 第二次读取结果为 2，两次读取结果不一致！

当数据库的事务隔离级别为读未提交、读提交时，就会发生不可重复读现象！

实例

考虑两个事务A和B：

事务A读取数据X的值；
事务B修改数据X的值，并提交；
事务A再次读取数据X的值。
在这种情况下，事务A两次读取到的数据X的值不一样，因为在读取之间发生了数据修改。

解决方案

提高隔离级别，如Serializable，可以避免不可重复读。在Serializable隔离级别下，事务A在读取数据X的同时，事务B不能对数据X进行修改，从而确保了事务A的两次读取结果一致。

三、幻读（Phantom Read）

幻读是指在一个事务内，两次查询得到的结果集不一样，这是因为在两次查询之间，另一个事务插入（或删除）了数据并提交了。

例如事务 A 对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。此时，突然事务 B 插入了一条数据并提交了，当事务 A 提交了修改数据操作之后，再次读取全部数据，结果发现还有一条数据未更新，给人感觉好像产生了幻觉一样。这就是幻读！
当有别的事务，在插入或者删除同一条数据的时候，就容易产生幻读的现象！

当数据库的事务隔离级别为读未提交、读提交、可重复读时，就会发生幻读现象！

实例

考虑两个事务A和B：

事务A查询满足条件的数据集；
事务B插入新的符合条件的数据，并提交；
事务A再次查询相同条件的数据集。
在这种情况下，事务A两次查询的结果集不一样，因为在查询之间发生了数据的插入。

解决方案

Serializable隔离级别可以避免幻读。在Serializable隔离级别下，事务A在查询数据集的同时，事务B不能插入或删除符合条件的数据，从而确保了事务A的两次查询结果一致。

总结

脏读、不可重复读和幻读是并发访问数据库时常见的问题，可以通过合适的隔离级别来解决。不同的隔离级别在事务的可见性和影响上有所不同，开发人员需要根据应用的需求选择适当的隔离级别，以确保数据的一致性和正确性。

通过深入理解脏读、不可重复读和幻读，开发人员可以更好地设计和管理数据库事务，提高系统的并发性能和数据一致性。