MySql - 数据库的脏读、不可重复读、幻读、两类丢失更新与四大隔离级别
1.什么是脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新？
2.为什么会产生脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新？
3.如何防止脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新的发生？
4.如何设置数据库隔离级别？
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1.什么是脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新？
脏读（dirty read）：B事务读取到A事务尚未提交的更改过的数据，并在这个数据的基础上进行了操作。如果A事务回滚，那么B事务读到的数据就是脏数据，此现象称为脏读。
不可重复读（unrepeatable read）：B事务读取了A事务已经提交过的更改（或删除）的数据。如B事务第一次读取数据，然后A事务更改该数据并提交，B事务再次读取数据，导致两次读取的数据不一致，此现象称为不可重复读。
幻读（phantom read）：B事务读取了A事务已经提交的新增数据。
第一类丢失更新： A事务撤销事务，覆盖了B事务提交的事务（现代关系型数据库中已经不会发生）。
第二类丢失更新： A事务提交事务，覆盖了B事务提交的事务（是不可重复读的特殊情况）。
其中不可重复读和幻读容易混淆，不可重复读侧重于数据的修改，幻读侧重于数据的新增或删除。针对不可重复读，一般采取行级锁机制，防止读到更改的数据。针对幻象读，一般采用表级锁机制，将整个表锁住，防止新增数据行。
2.为什么会产生脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新？
2.1 第一类丢失更新
如下两个事务，事务A先开启事务查询账户有1000元，然后准备存款500元，使其账户变为1500，在此事务进行的同时，事务B进行转账操作，并提交了事务，使账户金额变为500，而事务A最后因为某些原因，没有提交事务，而是回滚了事务，将账户金额重新设置为1000。但实际上，账户已经被转走了500元，这就是第一类丢失更新产生的原因。
| 时间序号 | 事务A | 事务B |
| T1 | 开启事务 | 开启事务 |
| T2 | 查询账户余额 balance=1000 | 查询账户余额 balance=1000 |
| T3 | 存入500 balance=1500 | |
| T4 | 转出500 balance=500 | |
| T5 | 提交事务 balance=500 | |
| T6 | 取消事务，回滚 balance=1000 |
2.2 脏读
如下两个事务，事务A先开启事务查询账户有1000元，然后准备转出500元，使其账户变为500，在此事务进行的同时，事务B进行了查询操作，查询到了事务A未提交的余额500元。在事务B刚刚查询后，A事务进行了回滚，实际账户余额回复为1000元，这时事务B用错误的余额数据500元进行转入操作，并提交了事务，使账户金额变为600。但实际上，账户余额应该为1100元，这就是脏读产生的原因。
| 时间序号 | 事务A | 事务B |
| T1 | 开启事务 | 开启事务 |
| T2 | 查询账户余额 balance=1000 | |
| T3 | 转出500 balance=500 | |
| T4 | 查询账户余额 balance=500 | |
| T5 | 取消事务，回滚 balance=1000 | |
| T6 | 转入100 balance=600 | |
| T7 | 提交事务 balance=600 |
2.3 不可重复读
如下两个事务，事务A先开启事务查询账户有1000元，在此事务进行的同时，事务B也进行了查询操作，查询到账户余额为1000元。然后事务A进行了转出操作，转出了100元，余额变成了900元，并提交了事务。这时当事务B再次查询余额的时候，发现账户余额变成了900元，这就是不可重复读产生的原因。当初因为对并发事务不了解，以为事务B两次查到的数据不一致没什么影响，后来仔细想想才发现，事务B一直都没有提交，这就会产生事务B业务逻辑的失效。
| 时间序号 | 事务A | 事务B |
| T1 | 开启事务 | 开启事务 |
| T2 | 查询账户余额 balance=1000 | |
| T3 | 查询账户余额 balance=1000 | |
| T4 | 转出100 balance=900 | |
| T5 | 提交事务 | |
| T6 | 查询账户余额 balance=900 | |
| T7 | 提交事务 |
2.4 第二类丢失更新
理解了不可重复读出现的原因后，如果把上述例子换成事务A和事务B同时进行转出操作，就是第二类丢失更新产生的原因了，因为多个事务同时对一行数据进行更新导致的问题。
| 时间序号 | 事务A | 事务B |
| T1 | 开启事务 | 开启事务 |
| T2 | 查询账户余额 balance=1000 | |
| T3 | 查询账户余额 balance=1000 | |
| T4 | 转出100 balance=900 | |
| T5 | 转出100 balance=900 | |
| T6 | 提交事务 balance=900 | |
| T7 | 提交事务 balance=900 |
2.5 幻读
A事务读取到B事务提交的新增数据，就像产生了幻觉一样，所以称作幻读，幻读一般发生在数据统计事务中。
| 时间序号 | 事务A | 事务B |
| T1 | 开启事务 | 开启事务 |
| T2 | 统计存款总金额为1000元 | |
| T3 | 新增存款金额100元 | |
| T4 | 提交事务 | |
| T5 | 再次统计存款总金额为1100元 | |
| T6 | 提交事务 |
3.如何防止脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新和第二类丢失更新的发生？
为了解决上面提及的并发问题，主流关系型数据库都会提供四种事务隔离级别。
3.1 读未提交（Read Uncommitted）
该隔离级别所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。本隔离级别是最低的隔离级别，虽然拥有超高的并发处理能力及很低的系统开销，但很少用于实际应用。因为采用这种隔离级别只能防止第一类更新丢失问题，不能解决脏读，不可重复读及幻读问题。
3.2 读已提交（Read Committed）
这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认）。它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这种隔离级别可以防止脏读问题，但会出现不可重复读及幻读问题。
3.3 可重复读（Repeatable Read）
这是MySQL的默认事务隔离级别，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行。这种隔离级别可以防止除幻读外的其他问题。
3.4 可串行化（Serializable）
最高的隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读、第二类更新丢失问题。在这个级别，可以解决上面提到的所有并发问题，但可能导致大量的超时现象和锁竞争，通常数据库不会用这个隔离级别，我们需要其他的机制来解决这些问题：比如乐观锁和悲观锁机制（下篇再详细分析）。
列个表格总结下并发一致性问题和四大隔离级别的关系
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 第一类丢失更新 | 第二类丢失更新 |
| 读未提交 | 不可预防 | 不可预防 | 不可预防 | 可以预防 | 不可预防 |
| 读已提交 | 可以预防 | 不可预防 | 不可预防 | 可以预防 | 不可预防 |
| 可重复读 | 可以预防 | 可以预防 | 不可预防 | 可以预防 | 可以预防 |
| 可串行化 | 可以预防 | 可以预防 | 可以预防 | 可以预防 | 可以预防 |
4.如何设置数据库隔离级别？
设置全局隔离级别：
set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;//读未提交
set global transaction isolation level READ COMMITTED;//读已提交
set global transaction isolation level REPEATABLE READ;//可重复读
set global transaction isolation level SERIALIZABLE;//串行化
设置session级别的隔离级别：
set session transaction isolation level READ UNCOMMITTED;//未提交读
set session transaction isolation level READ COMMITTED;//已提交度
set session transaction isolation level REPEATABLE READ;//可重复读
set session transaction isolation level SERIALIZABLE;//串行化
Spring事务：
Spring事务默认使用数据库的隔离级别，当然也可以通过@Transactional中的isolation参数调整当前Session级的隔离级别。
solation的参数有以下五种：
（1）solation.DEFAULT：为数据源的默认隔离级别
（2）isolation=Isolation.READ_UNCOMMITTED：未授权读取级别
（3）iIsolation.READ_COMMITTED：授权读取级别
（4）iIsolation.REPEATABLE_READ：可重复读取级别
（5）iIsolation.SERIALIZABLE：序列化级别