Java事务隔离问题详解:脏读、不可重复读与幻读(含解决方案)


Java事务隔离问题详解:脏读、不可重复读与幻读(含解决方案)

数据库事务是保障数据正确性与一致性的核心机制,而隔离性则决定了并发情况下事务是否会“互相干扰”。在事务并发执行时,我们可能会遇到三种经典问题:脏读(Dirty Read)不可重复读(Non-repeatable Read)幻读(Phantom Read)。本篇将以通俗易懂的方式讲清楚三者的区别、产生的根源,并给出详细的解决方案与数据库隔离级别对应关系。


一、三大并发问题对比

问题类型 定义 关键特征
脏读(Dirty Read) 读取了其他事务尚未提交的数据 读到的是“脏”的、可能会被回滚的数据
不可重复读(Non-repeatable Read) 同一事务中两次查询同一条记录,结果却不同 数据在两次查询间被他人修改
幻读(Phantom Read) 同一事务中两次查询满足条件的多行数据集合,结果行数不同 数据在两次查询间被插入或删除

1️⃣ 脏读(Dirty Read)

什么是脏读?

脏读是指:一个事务读取了另一个尚未提交事务所修改的数据

这种情况下,如果修改数据的事务最终回滚了,那么读取事务中保留的数据就变成了“脏数据” —— 它从未真正存在过。

例子:

T1: UPDATE account SET balance = 0 WHERE id = 1;
    --(未提交)

T2: SELECT balance FROM account WHERE id = 1;
→ 得到余额 = 0

T1: ROLLBACK;

T2 读到的值被回滚了,等于读到了一个不存在的版本

️ 解决方案:

  • 使用隔离级别:Read Committed(读已提交)或更高

    • 不允许读取未提交的数据;
    • Oracle 默认就是 Read Committed;
    • MySQL 的默认 InnoDB 引擎也支持配置为该级别。

2️⃣ 不可重复读(Non-repeatable Read)

什么是不可重复读?

不可重复读是指:在同一个事务中,读取同一条记录,前后结果不一致

这是因为在两次读取之间,另一事务修改并提交了该记录

例子:

T1: SELECT balance FROM account WHERE id = 1;
→ 第一次读到 balance = 100

T2: UPDATE account SET balance = 0 WHERE id = 1;
    COMMIT;

T1: SELECT balance FROM account WHERE id = 1;
→ 第二次读到 balance = 0

T1 两次读到的值不一样,造成了读取不可重复

️ 解决方案:

  • 使用隔离级别:Repeatable Read(可重复读)或更高

    • 保证同一事务中多次读取同一行数据一致
    • 在 MySQL InnoDB 中,依赖 MVCC(多版本并发控制)来实现这一点。

3️⃣ 幻读(Phantom Read)

什么是幻读?

幻读是指:在一个事务中,两次查询相同条件的数据集合,但第二次的结果包含了第一次没有的数据行,这些新数据是在事务执行期间被其他事务插入的。

幻读是多行数据集合层面的“不可重复读”

例子:

T1: SELECT * FROM employee WHERE salary > 1000;
→ 返回 5 条记录

T2: INSERT INTO employee (name, salary) VALUES ('Tom', 2000);
    COMMIT;

T1: SELECT * FROM employee WHERE salary > 1000;
→ 返回 6 条记录(多了一条)

这种新“冒出来的”记录就是“幻影”一样,称为幻读

️ 解决方案:

在 Oracle 中:
  • 使用隔离级别:Serializable(串行化)

    • 所有并发事务都排队执行,能完全避免幻读;
    • 但性能下降明显。
在 MySQL InnoDB 中:
  • 在隔离级别:Repeatable Read 下通过 间隙锁(Gap Lock) 来防止幻读

    • 它不仅锁住已存在的行,还锁住“插入的可能区间”;
    • 因此能避免新记录插入,从而防止幻读。

四、数据库隔离级别与三大问题的对应关系

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
Read Uncommitted(读未提交) ❌可能 ❌可能 ❌可能
Read Committed(读已提交) ✅防止 ❌可能 ❌可能
Repeatable Read(可重复读) ✅防止 ✅防止 ✅部分防止(MySQL 防止)
Serializable(串行化) ✅防止 ✅防止 ✅完全防止

注意

  • MySQL 的 InnoDB 引擎在 Repeatable Read 下使用 MVCC + 间隙锁,能有效防止幻读;
  • Oracle 必须使用 Serializable 才能避免幻读;

✅ 五、总结与建议

问题类型 典型表现 建议隔离级别
脏读 读到了未提交的修改 Read Committed
不可重复读 同一条记录前后不一致 Repeatable Read
幻读 查询结果行数发生变化 Serializable(或 InnoDB + RR)

记忆口诀

  • 脏读:别人还没提交,我就偷着读;
  • 不可重复读:同一行,不一样;
  • 幻读:行数不一样,多出来一个“幽灵”。

关于数据库的隔离级别


事务一致性和隔离性的配合使用,是保证系统稳定的根本。开发过程中,我们需要根据业务对“性能”和“数据安全”的权衡,合理选择事务隔离级别,避免潜在的数据异常问题。

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