并行事务是指同时运行多个事务,每个事务独立地执行,并且不会相互影响。在数据库管理系统中,当多个用户同时对同一个数据集进行读取或者写入的时候,使用并行事务可以提高系统的吞吐量和响应时间。同时,由于并行事务可以同时执行多个操作,因此可以极大地提高数据库系统的性能和效率。然而,在使用并行事务时需要考虑并发控制,以避免数据不一致和死锁等问题。
在同时处理多个事务的时候,就可能出现脏读、不可重复读、幻读的问题。
1.脏读
脏读(Dirty read)是指一个事务读取了另一个尚未提交的事务的数据,即读取了未经提交的数据。如果该事务随后回滚,则读取的数据就是无效的。脏读是数据库并发控制中一个比较常见的问题。
脏读的产生主要是由于多个事务同时访问数据库中的数据造成的。在并发环境下,为了保证数据的一致性,数据库系统会对事务进行隔离与锁定。但是,如果某个事务读取了另一个事务未提交的数据,那么可能会导致数据的不一致性,也就是脏读的产生。
举个例子,假设有两个事务T1和T2,在执行过程中T1读取了T2正在修改的数据。如果此时T2进行回滚操作,那么T1所读取的数据就是无效的。
脏读不仅会导致数据的不一致性,还会增加数据访问的冲突。因此,数据库的隔离级别可以控制事务能否读取未提交的数据,以及是否需要锁定数据等,以避免脏读的发生。同时,在开发数据库应用程序时,也可以通过代码控制事务的访问行为,避免脏读的产生。
2.不可重复读
不可重复读是指在并发场景下,一个用户在同一事务中多次读取同一行数据,但是在这些读取中得到了不同的结果。
通俗来说,假设用户A在事务T1中多次读取某个数据,而在这几次读取的间隔时间内,另一个用户B完成了一次修改,那么此时用户A再次读取同一行数据时,可能会得到不同的结果。这种情况就是不可重复读。
不可重复读是数据库中的一个并发问题,通常发生在读取未提交的事务隔离级别下。在这种隔离级别下,未提交数据是可见的,并发修改可能会导致数据不一致。
为了避免不可重复读的问题,可以使用更高的事务隔离级别,例如已提交读、可重复读和串行化。在已提交读隔离级别下,不会出现不可重复读的问题;在可重复读和串行化隔离级别下,会对读取的数据进行锁定,避免并发操作的干扰。
3.幻读
在一个事务内多次查询某个符合查询条件的「记录数量」,如果出现前后两次查询到的记录数量不一样的情况,就意味着发生了「幻读」现象。
通常情况下,幻读与不可重复读都是由并发事务引发的,但两者的主要区别在于:
1. 不可重复读针对的是修改操作,而幻读针对的是插入和删除操作。
2. 不可重复读可以通过行级锁或快照读取来解决,而幻读只能通过锁定更多的行来避免。幻读是由于事务读取的数据范围发生了变化,可能是新增的记录或删除的记录,这些变化在同一事务内无法感知。因此,为了避免幻读,需要在事务中使用锁定更多的行,使读取的数据范围更加准确。
幻读问题主要出现在 Serializable(串行化) 隔离级别下,其他隔离级别也可以出现,但概率较低。解决幻读的方法一般有两种,一种是使用行级锁等数据并发控制技术,另一种是将事务隔离级别调整为 Repeatable Read 或 Serializable。根据具体场景和需求选择合适的方法。
以上三个现象的严重性排序如下: