事务隔离级别与并发更新问题

事务隔离级别与并发更新问题

数据库事务是一组被视为单一逻辑单元的多个操作（增删改查），它们必须满足 ACID 特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。其中，隔离性确保多个并发事务执行时不会相互干扰。但在并发更新场景下，缺乏有效隔离机制会导致数据不一致问题。以下详细解释常见的并发问题和解决方案。

1. 并发事务问题

当多个事务同时操作相同数据时，可能出现以下典型问题：

• 丢失更新：两个事务都读取同一数据后进行修改，后提交的事务覆盖先提交事务的结果。例如，事务 A 和事务 B 先后读取某余额为 100，A 更新减 50 为 50，B 也根据原值更新为 99，最后提交结果为 99（覆盖 A 的修改）。
• 脏读：一个事务读取另一个事务未提交的数据。如果后一个事务回滚，则读取的数据无效。例如，事务 A 修改某数值为 200（未提交），事务 B 读取为 200；若 A 回滚到原值 100，B 持有的 200 为脏数据。
• 不可重复读：同一事务中先后读取的数据不一致，因为另一个提交的事务修改了数据。例如，事务 A 多次读取某数值，在两次读取之间事务 B 提交了更新操作，值从 100 变为 150。
• 幻读：同一事务中以相同条件读取时结果不同，因为另一个提交的事务插入或删除了数据行。例如，事务 A 查询某条件的记录数为 1，事务 B 新插入一条满足条件的记录；事务 A 再次查询发现数为 2。

2. 事务隔离级别介绍

为了解决上述并发问题，数据库定义了四个事务隔离级别。这些级别从低到高排列：

• READ UNCOMMITTED（读未提交）：隔离度最低。一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。会导致所有问题（脏读、不可重复读、丢失更新、幻读）。
• READ COMMITTED（读已提交）：一个事务只能读取另一个已提交事务的数据。防止了脏读问题，但可能存在不可重复读和幻读（或部分丢失更新）。
• REPEATABLE READ（可重复读）：一个事务执行中读取的数据视图在事务开始时就固定，所有修改都会在事务结束后更新。常用在 MySQL 等数据库的默认配置。有效防止脏读和不可重复读，通常通过 MVCC（多版本并发控制）解决大部分问题，在 MySQL 中通过间隙锁避免幻读。
• SERIALIZABLE（可串行化）：隔离度最高，强制所有事务顺序执行，避免了所有并发问题。类似于数据库运行时的严格锁机制，但性能开销大。

3. 设置与应用建议

在不同数据库中可设置隔离级别：

• MySQL 设置方法：

  -- 查看当前隔离级别
  SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
    
  -- 设置隔离级别（可选 SESSION 或 GLOBAL）
  SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
  

  建议在实际开发中根据需求选择级别：高并发系统中使用 READ COMMITTED 平衡性能和数据一致性；强一致性场景（如账务系统）可选 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE。

前端背景中，在处理分布式服务或 Node.js 数据库连接时，理解这些级别可避免接口侧数据冲突。对于状态管理库，前端可以通过乐观锁和版本验证机制在应用层模拟类似概念。