事务中的脏读，不可重复读，幻影读：Isolation of databases

ACID(Atomic, Consistent, Isolation, Duration)是数据库里面经常听到的一个词。

那么脏读(dirty read)，不可重复读(no-repeatable read)， 幻影读(phantom read)呢？

在几次debug的过程中，我就遇到了由此引发的问题，于是写这篇文章记录这些概念和它们会造成的问题。

Isolation

数据库会同时被多个client连接，每个client有可能生成一个事务(transaction)，那么数据库如何保证它们不会互相影响呢？

为了解决这个问题，SQL标准定义了四个隔离(isolation)等级，其中最严格的等级定义为多个transaction发生的时候不论它们怎么执行，效果都一个接着一个执行。而另外的三个等级的定义则是对应某一类型的问题。这三个问题

1. 脏读(dirty read)
2. 不可重复读(non-repeatable read)
3. 幻影读(phantom read)

而对应的三个等级是：

1. read uncommitted
2. read committed
3. repeatable read

接下来我们就用例子来说明每个问题是什么样子的。网上已经有许多文章讲述它们，但是它们都缺少相应的可以自己动手重现的例子，这里的例子稍加修改就可以在MySQL 8.x重现。

脏读 Dirty read

脏读是指读到了别人没有commit的data。一个transaction虽然往数据库写了data，但是它还是可以反悔的，选择rollback。而脏读就是别的transaction还没有commit，就把数据读取了，结果别的transaction反悔了(rollback)。比如下面的两个transactions:

Transaction A 读到了1, dirty，可实际上1, dirty根本没有存在数据库里面，因为transaction B rollback了。

当我们将transaction A从read uncommitted改为read committed, 那么1, dirty就不会显示在transaction A。

不可重复读 non-repeatable read

不可重复读，就是当对同一行数据，读两遍得到的结果不一样。比如下面的例子

transaction A 第一次读取数据，取到了1, dirty，但是再读一遍的时候，变成了1, clean。这是为什么呢？因为transaction B 在A在开始读第二次的时候，将数据篡改并commit了！相同的记录重复读取结果不一样，也就是不可重复读。

当我们把transaction A从read committed改为repeatable read, 那么第二次select得到还是1, dirty，而不是1, clean。

幻影读 photom read

幻影读，指当两次搜索相同条件的数据时候，返回的数据不一样，比如行数不对了。如

transaction A 在第一次搜索的时候，返回了一行数据，但是第二次搜索的时候结果返回了两行数据。感觉好像出现了幻影！当我们将transaction A从repeatable read改为serializable，那么第二次select返回就是1, clean，而不是1, clean 和2, clean。

不出现脏读对应的isolation等级就是read commited。

不出现non-repeatable对应的等级就是repeatable read。

那么对应不出现photom read呢？在MySQL里面是 serializable， 在PostgresSQL里面repeatable read就不会出现幻影读了。具体数据库是如何实现各个等级，请看下文分解~

References:

Documentation: 9.5: Transaction Isolation

Understanding MySQL Isolation levels: repeatable-read | Official Pythian® Blog