【面試干貨】事務的并發問題(臟讀、不可重復讀、幻讀)與解決策略
- 一、臟讀(Dirty Read)
- 二、不可重復讀(Non-repeatable Read)
- 三、幻讀(Phantom Read)
- 四、總結
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在數據庫管理系統(DBMS)中,事務的并發執行是提高系統性能的關鍵。然而,并發執行也帶來了一系列的問題,如 臟讀、不可重復讀和幻讀
。本文將詳細解釋這些并發問題,并探討相應的解決策略。
一、臟讀(Dirty Read)
1、定義
臟讀
是指一個事務讀取了另一個事務尚未提交的數據。由于被讀取的數據可能由于某些原因被回滾,因此該數據是“臟”的,即不可靠 的。
2、示例
假設 事務A讀取了事務B尚未提交的對某個數據行的修改,隨后事務B發生錯誤并執行了回滾操作
。此時,事務A讀取到的數據就是臟數據,因為它已經不再是數據庫中的當前狀態。
3、解決策略
為了避免臟讀,DBMS采用了隔離級別的概念。通過設置不同的隔離級別,可以控制事務之間的可見性。例如,在 可重復讀(Repeatable Read)或串行化(Serializable) 隔離級別下,事務只能讀取已經提交的數據
,從而避免了臟讀。
二、不可重復讀(Non-repeatable Read)
1、定義
不可重復讀
是指在一個事務內,多次讀取同一數據,但由于其他事務的修改并提交,導致該事務先后讀取到的數據結果不一致。
2、示例
假設事務A兩次讀取同一數據行,在兩次讀取之間,事務B修改了該數據行并提交。此時,事務A第二次讀取到的數據與前一次不同,即發生了不可重復讀
。
3、解決策略
為了解決不可重復讀問題,DBMS同樣采用了隔離級別的概念。在 可重復讀(Repeatable Read)或串行化(Serializable) 隔離級別下,事務在開始時會獲取一個數據快照,并在整個事務過程中始終基于該快照進行讀取操作,從而保證了多次讀取結果的一致性
。
三、幻讀(Phantom Read)
1、定義
幻讀
是指在一個事務內,執行相同的查詢操作,但由于其他事務的插入或刪除操作并提交,導致該事務兩次查詢到的結果集不一致。
2、示例
假設事務A執行了一個范圍查詢(如查詢年齡大于20且小于30的所有用戶),在查詢結果返回后,事務B插入了一個年齡為25的新用戶并提交。此時,如果事務A再次執行相同的范圍查詢,會發現新的用戶記錄“憑空出現”了,即發生了幻讀
。
3、解決策略
幻讀
的解決策略通常依賴于特定的數據庫管理系統和隔離級別。在 串行化(Serializable) 隔離級別下,DBMS會 通過加鎖等機制來防止其他事務的插入或刪除操作
,從而避免了幻讀。此外,一些數據庫管理系統還提供了特定的查詢選項或語句來避免幻讀。
如: 使用SELECT … FOR UPDATE語句來鎖定查詢結果集中的所有行。
四、總結
事務的并發執行是數據庫管理系統提高性能的重要手段,但同時也帶來了一系列并發問題。通過合理設置隔離級別和采用相應的解決策略,我們可以有效地避免臟讀、不可重復讀和幻讀等并發問題,確保數據庫的一致性和可靠性。
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