MySQL学习（一）脏读、不可重复读、幻读（鸣人和佐助上学的故事）

亦凉 2023-02-20 07:17 10阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  脏读、不可重复读、幻读
     *   *  1. 脏读（事务可以读取未提交的数据）
         *  2. 不可重复读（两次执行同样的查询，可能会得到不一样的结果）
         *  3. 幻读（也是读取了提交的新事物，指增、删操作）
     *  不可重复读重点在于update，而幻读的重点在于insert和delete。
     *  最常见、常问的是 RC（读已提交）、RR（可重复读），一句话概括他俩的区别：RC读的是当前存在的最新版本的数据，RR读的是事务开启之前的最后一个版本状态的数据。
     *  事务
     *   *  事务是什么
         *  事务的 4 种特性 - ACID
         *   *  原子性（atomicity）
             *  一致性（consistency）
             *  隔离性（isolation）
             *  持久性（durability）
         *  事务的 4 种隔离级别（强弱级别逐渐递增）
         *   *  读未提交（read uncommitted）
             *  读已提交（read committed）
             *  可重复读（repeatable read）
             *  可串行化（serializable）
         *  MySQL 查看及设置事务隔离级别
         *  MVCC
     *  描述如有错误不足之处，各位看官请指正下哈~
     *  参考资源：

## 脏读、不可重复读、幻读 ##

概念很简单，网上大都差不多，讲的也都很清楚了，就是之前网上看到的实际给的例子很少，感觉理解总是不太透彻，隔断时间可能记得就不太清楚了，今天想着自己亲自实验下，试下这几个效果，加深下理解，便于记忆。

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### 1. 脏读（事务可以读取未提交的数据） ###

**所谓的脏读，其实就是读到了别的事务回滚前的脏数据**。

比如事务B执行过程中修改了数据X，在未提交前，事务A读取了X，而事务B却回滚了，这样事务A就形成了脏读。

也就是说，当前事务读到的数据是别的事务想要修改但是没有修改成功的数据。

示例：先创建一个空表：

CREATE TABLE `account` (
      `id` int(11) PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(50) DEFAULT NULL comment '账户名',
      `balance` decimal(20,2) DEFAULT NULL comment '余额'
    ) comment '账户表';

旋涡鸣人开学了，初始化一个账户，先给自己充值了100块钱：

INSERT INTO account(`name`, `balance`) values ('旋涡鸣人', 100);

![在这里插入图片描述][20200628160401975.png]  
开学了，学校通知每人的账户都至少需要 200 元，鸣人的爸爸和鸣人的妈妈同一时间查看鸣人的账户里充值（如果不够就充值），我们把事务隔离级别设置为读未提交看看脏读是怎么一回事：

开启两个命令行窗口，都设置隔离级别为读未提交（read uncommitted）：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
脏读：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>时间顺序</th> 
   <th>爸爸充值事务</th> 
   <th>妈妈充值事务</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td></td> 
   <td>开始事务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>开始事务</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td></td> 
   <td>查询鸣人账户余额为 100 元</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td></td> 
   <td>充值 100 元，余额被更改为 200 元</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>查询账户余额为 200 元（脏读）</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td></td> 
   <td>充值失败，事务回滚，余额变更为 100 元</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>爸爸看到钱够了，不再充值了！！</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>提交事务</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>备注</td> 
   <td>由于爸爸读到了未提交的 “脏数据”，导致鸣人去学校发现账户钱不够了。。。</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

妈妈充值事务：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
爸爸充值事务，发生脏读了：  
![在这里插入图片描述][20200628171920289.png]  
妈妈充值失败，事务回滚：  
![在这里插入图片描述][20200628165243518.png]  
最后鸣人妈妈和爸爸一沟通，都以为爸爸完成充值了，但鸣人一查账户余额，发现钱不够，内心…

（解决方案：一个事务在读取数据的时候，禁止读取未提交的事务里数据变更）

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### 2. 不可重复读（两次执行同样的查询，可能会得到不一样的结果） ###

**事务A首先读取了一条数据，然后执行逻辑的时候，事务B将这条数据改变了，然后事务A再次读取的时候，发现数据不匹配了，就是所谓的不可重复读了。**

也就是说，当前事务先进行了一次数据读取，然后再次读取到的数据是别的事务修改成功的数据，导致两次读取到的数据不匹配，也就照应了不可重复读的语义。

示例：

经过上一乌龙事件，吸取教训，鸣人老爸直接给鸣人账号充值了 9900 元，现在鸣人有了 10000 元，在学校里花钱很随意啦，某一天（还剩5000元），妈妈怕鸣人钱不够花了，想查下鸣人还有多少钱，这时候爸爸又给鸣人充值 5000 元，于是就发生了不可重复读事件：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>时间顺序</th> 
   <th>爸爸充值事务</th> 
   <th>妈妈查询事务</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td></td> 
   <td>开始事务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td></td> 
   <td>第一次查询，鸣人账户还剩 5000 元</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>开始事务</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td></td> 
   <td>妈妈接了个电话</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>再次充值 5000 元</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>提交事务</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td></td> 
   <td>妈妈想确认一次，第二次查询，账户余额为 10000 元</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>备注</td> 
   <td></td> 
   <td>按正确逻辑，妈妈在一次查询事务里前后两次读取到的数据应该一致</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

妈妈查询事务，第一次查询，账户余额 5000 元：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

爸爸充值5000元，提交事务，账户余额更新为 10000 元：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

妈妈再次查询余额，发现和第一次读的数据不一致了：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

（解决方案：一个事务在读数据的时候，禁止其他任何事务对该数据进行修改）

--------------------

### 3. 幻读（也是读取了提交的新事物，指增、删操作） ###

高性能mysql第三版对幻读的解释是：“所谓幻读，指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时，另外一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行”。

幻行怎么理解？ 一开始没搞明白，看了网上好多说是事务A前后两次查询的总条数会因为中间有事务B新增了一条数据导致查询询结果不一致。自己试验了一下不是这样子的，两次查询条数一模一样！只是在事务A插入事务B已插入的数据，会提示该行数据已存在，但插入之前明明是没查到的，这个就是幻影行。

**当某个事务在读取某个范围内的记录时，另外一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次对该范围的数据进行插入记录时，会提示数据已存在，即产生了所谓的幻影行**

幻读：当前只有鸣人一个账户的数据，假设每个人的账户数据都是唯一的。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>时间顺序</th> 
   <th>A事务</th> 
   <th>B事务</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td></td> 
   <td>开始事务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td></td> 
   <td>第一次查询，仅有鸣人一个账户的数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>开始事务</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>第一次查询，仅有鸣人一个账户的数据</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td></td> 
   <td>插入宇智波·佐助账户数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td></td> 
   <td>提交事务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>第二次查询，还是只有鸣人一个账户的数据</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>插入宇智波·佐助的账户数据，发现插入失败！提示佐助账户已存在。。。</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>备注</td> 
   <td>按正常逻辑，查询了只有鸣人一个账户，再插入佐助的账户数据肯定是可以的，但这里提示重复插入了，这条数据就是所谓的幻影行。 提交当前事务，再次查询，发现会有俩账户数据。</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

人陆续来了，现在有两个账户了：  
![在这里插入图片描述][20200628175055419.png]  
开启两个会话窗口，设置隔离级别为可重复读。

事务A：查询账户总数：  
![在这里插入图片描述][20200628175336602.png]

事务B：新增一条数据：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMzc4ODUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

事务 A 第二次查询总数，发现 id 为 4 的记录明明查不到，插入却发现有些数据已经存在了，之前的检测获取的数据如同鬼影一般，即为幻读 ：  
![在这里插入图片描述][20200628175833693.png]

（解决方案：一个事务加上表级锁，只要有任何东西操作这个表，就上锁，禁止读写并发）

But，因为表级锁性能太低下了，InnoDB 存储引擎并没采取这种方案，而是通过 间隙锁 + 多版本并发控制（MVCC -> Multiversion Concurrency Control）解决了幻读的问题。

> 不可重复读的重点是修改：同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了；  
> 幻读的重点在于 事务A第一次读取数据，事务B对同一个表进行了insert，事务A第二次读取数据没读到，重新插入一次，提示已存在！这时是幻读。

## 不可重复读重点在于update，而幻读的重点在于insert和delete。 ##

> 想要把脏读、不可重复读、幻读弄的更清楚之前，需要先学习一波事务，在事务不同的隔离级别下会产生不同的问题，上面简单介绍了这几个xx读的概念，只需要了解概念的童靴扫描一下看看概念就可以啦。如果想了解更深入一点，继续往下看吧！  
> ps：本来事务也想详细写写的，后来发现写完上边几个概念就占用了好大一块，太长啦，事务就先简单罗列了下概念，后面单独再写个~

## 最常见、常问的是 RC（读已提交）、RR（可重复读），一句话概括他俩的区别：RC读的是当前存在的最新版本的数据，RR读的是事务开启之前的最后一个版本状态的数据。 ##

![在这里插入图片描述][20200628213046703.png]

## 事务 ##

### 事务是什么 ###

事务就是一组原子性的 SQL 查询，或者说一个独立的工作单元。如果数据库引擎能够成功地对数据库应用该组查询的全部语句，那么就执行该组查询。如果其中有任何一条语句因为崩溃或其他原因无法执行，那么所有的语句都不会执行。通俗的说，事务内的语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败。

### 事务的 4 种特性 - ACID ###

原子性、隔离性、持久性是手段，一致性是目的。

#### 原子性（atomicity） ####

事务是一个完整的操作。事务的各步操作是不可分的（原子的）；要么都执行，要么都不执行。

#### 一致性（consistency） ####

当事务完成时，数据必须处于一致状态。

#### 隔离性（isolation） ####

对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，这表明事务必须是独立的，它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。

#### 持久性（durability） ####

事务完成后，它对数据库的修改被永久保持，事务日志能够保持事务的永久性。

### 事务的 4 种隔离级别（强弱级别逐渐递增） ###

隔离级别越弱，出现的问题越多！打个比方，如果腾讯文档同一时间允许多人同时读取、同时修改，和同一时间只允许一个人读取、修改，哪个会出现更多问题呢 ？

#### 读未提交（read uncommitted） ####

在一个事务中，可以读取到其他事务未提交的数据变化。

#### 读已提交（read committed） ####

在一个事务中，可以读取到其他事务已经提交的数据变化。

#### 可重复读（repeatable read） ####

可重复读是 MySQL 的默认事务隔离级别。

在一个事务中，直到事务结束前，都可以反复读取到事务刚开始时看到的数据，并且一直不会发生变化。

#### 可串行化（serializable） ####

最高的隔离级别，所有的事务串行执行，资源消耗最大。

简单来说，这个级别会在读取的每一行数据都加锁，所以可能导致大量的超时和锁争用的问题。

### MySQL 查看及设置事务隔离级别 ###

1.  查看：select @@tx\_isolation
2.  设置：set session transaction isolation level 事务隔离级别

### MVCC ###

MVCC 是行级锁的一个变种，但是它在很多情况下避免了加锁操作，因此开销更低。

MVCC 的实现，是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说，不管需要执行多长时间，每个事务看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同，每个事务对同一张表、同一时刻看到的数据可能是不一样的。

## 描述如有错误不足之处，各位看官请指正下哈~ ##

## 参考资源： ##

《高性能MySQL》  
https://www.cnblogs.com/wangenxian/p/11014504.html （概念解释：脏读、不可重复读、幻读）  
https://blog.csdn.net/xmh594603296/article/details/79676844  
https://blog.csdn.net/qq\_33591903/article/details/81672260 （快速理解脏读、不可重复读、幻读概念）脏读举例里我这边验证了感觉有一点点小问题，我试了在产生了脏读之后，再直接更新余额，会更新失败。。  
上面这个链接，我感觉幻读解释的也不对呢。。。  
自己实验后，发现和下边这个链接里幻读的含义是一致的：  
https://www.cnblogs.com/xiaohanlin/p/8644749.html  
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1659659238415878074&wfr=spider&for=pc （幻读）

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