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Java 事务隔离级别及相关概念

在数据库管理系统中，事务的隔离级别定义了一个事务与其他事务之间的相互影响程度。Java中的事务隔离级别主要遵循SQL标准，主要包括以下四种：

1. 读未提交（Read Uncommitted）：

   • 允许读取未提交的数据，可能导致脏读（Dirty Read）。这是最低的隔离级别。

2. 读已提交（Read Committed）：

   • 只允许读取已提交的数据，避免了脏读，但可能会出现不可重复读（Non-repeatable Read）问题。

3. 可重复读（Repeatable Read）：

   • 在同一事务中，多次读取同一数据的结果是相同的，避免了脏读和不可重复读，但可能会发生幻读（Phantom Read）。

4. 串行化（Serializable）：

   • 最高的隔离级别，事务按序列化的方式执行，完全避免了脏读、不可重复读和幻读，但性能较低。

脏读、不可重复读与幻读

1. 脏读（Dirty Read）

场景：
假设事务A在修改某条数据（例如，更新用户的余额），但尚未提交。此时，事务B可以读取到这条尚未提交的修改数据。

示例：

• 事务A执行：UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1（余额减少100，但未提交）
• 事务B执行：SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 1（读取到事务A未提交的结果）
• 事务A随后回滚，导致事务B读取到的数据不再有效。

2. 不可重复读（Non-repeatable Read）

场景：
在一个事务中，读取同一条数据的两次结果不同，可能是由于其他事务修改了该数据并已提交。

示例：

• 事务A执行：SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 1（读取余额为500）
• 事务B执行：UPDATE accounts SET balance = balance - 50 WHERE user_id = 1（余额减少50，并提交）
• 事务A再次执行：SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 1（此时余额变为450，与第一次读取不同）

3. 幻读（Phantom Read）

场景：
在一个事务中，执行两次相同的查询，但返回的结果集不同。这通常是由于其他事务插入、更新或删除了符合查询条件的数据。

示例：

• 事务A执行：SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE status = 'PENDING'（返回5条记录）
• 事务B执行：INSERT INTO orders (status) VALUES ('PENDING')（插入一条新记录，并提交）
• 事务A再次执行：SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE status = 'PENDING'（返回6条记录，结果与第一次查询不同）

总结

在设计和实现系统时，选择合适的事务隔离级别至关重要。脏读、不可重复读和幻读都是在并发环境中可能遇到的问题，理解这些概念有助于更好地维护数据一致性和完整性。根据具体需求和场景，合理选择隔离级别可以在性能和数据安全之间找到平衡。

希望这篇文章能帮助你更好地理解Java事务隔离级别及相关概念！