不可重复读(Non-repeatable Reads)
不可重复读发生在同一个事务内,多次读取同一行数据时,由于其他并发事务的更新(UPDATE)或删除(DELETE)操作,导致后续读取到的数据与前一次读取到的数据不一致。
如何避免:
行锁(Row Locks):通过锁定涉及的行,可以确保在同一事务中多次读取同一行数据时,其他事务不能修改这些行。这样,即使有其他事务尝试更新或删除这些行,也会被阻塞,直到当前事务完成。
事务隔离级别:提高事务的隔离级别也可以避免不可重复读。例如,在SQL标准中,将隔离级别设置为“可重复读”(Repeatable Read)或以上级别,可以确保事务内多次读取的数据是一致的。
幻读(Phantom Reads)
幻读是指在一个事务内,当对表中的一个范围进行两次相同的查询时,由于其他并发事务的插入(INSERT)操作,导致第二次查询的结果中包含了第一次查询中没有的行。
如何避免:
表锁(Table Locks):虽然理论上表锁可以防止幻读,因为它锁定了整个表,但在实践中,这通常不是最佳做法,因为它会极大地降低并发性。
间隙锁(Gap Locks)和临键锁(Next-Key Locks):在支持这些锁机制的数据库系统中(如InnoDB),通过使用间隙锁或临键锁,可以在不锁定整个表的情况下防止幻读。间隙锁锁定记录之间的间隙,临键锁则是间隙锁和记录锁的组合,它锁定一个范围并包括该范围的起始记录。
事务隔离级别:将事务的隔离级别设置为“可串行化”(Serializable)是防止幻读的最直接方法。然而,这个级别会严重影响性能,因为它要求事务顺序执行,即一个事务完成后,另一个事务才能开始。
总结
不可重复读通常通过行锁来避免,也可以通过提高事务的隔离级别来预防。
幻读通常通过更复杂的锁机制(如间隙锁和临键锁)来避免,或者通过将事务的隔离级别设置为“可串行化”来防止。不过,后者通常不推荐用于生产环境,因为它会极大地降低并发性能。
在设计数据库和事务时,理解这些概念和锁机制对于确保数据的一致性和完整性至关重要。