43. 什么是脏读、不可重复读和幻读？如何通过事务隔离级别防止这些问题？

脏读、不可重复读和幻读是数据库事务中的常见问题，了解这些问题有助于更好地理解事务隔离级别及其作用。让我分别解释这些概念，并说明如何通过设置适当的事务隔离级别来防止这些问题。

1. 脏读（Dirty Read）

脏读是指一个事务读取了另一个事务还未提交的更改数据。由于该更改的数据可能会被回滚，因此读取到的数据可能是无效的。

举例：

• 事务A更新了一条记录，但尚未提交。
• 事务B在事务A提交前读取了这条更新的记录。
• 如果事务A随后回滚，事务B读取的数据就成了无效数据，即“脏数据”。

如何防止：

• 要防止脏读，可以将事务隔离级别设置为 READ COMMITTED 或更高。READ COMMITTED 级别确保一个事务只能读取已提交的数据。

2. 不可重复读（Non-repeatable Read）

不可重复读是指在同一事务中，前后两次读取同一数据得到的结果不一致。通常是因为在两次读取之间，另一个事务修改并提交了这条数据。

举例：

• 事务A第一次读取某条记录。
• 事务B更新了这条记录并提交。
• 事务A再次读取同一条记录，发现数据发生了变化。

如何防止：

• 要防止不可重复读，可以将事务隔离级别设置为 REPEATABLE READ 或更高。REPEATABLE READ 级别确保在一个事务中多次读取同一数据时，数据是稳定不变的。

3. 幻读（Phantom Read）

幻读是指在一个事务中执行两次查询时，第二次查询发现有新的记录插入或删除。即查询结果的行数发生了变化。

举例：

• 事务A第一次执行查询，返回了n条记录。
• 事务B插入或删除了符合事务A查询条件的新记录并提交。
• 事务A再次执行相同的查询，返回的记录数量发生了变化，这就产生了“幻读”。

如何防止：

• 要防止幻读，可以将事务隔离级别设置为 SERIALIZABLE。SERIALIZABLE 级别是最高的事务隔离级别，它通过强制事务串行化执行，完全避免了幻读。

事务隔离级别总结：

• READ UNCOMMITTED：最低级别，允许脏读、不可重复读和幻读。
• READ COMMITTED：防止脏读，但仍可能出现不可重复读和幻读。
• REPEATABLE READ：防止脏读和不可重复读，但可能出现幻读。
• SERIALIZABLE：最高级别，防止脏读、不可重复读和幻读。

通过选择合适的事务隔离级别，可以在性能和数据一致性之间找到一个平衡，以满足应用的需求。