Was ist der Unterschied zwischen nicht wiederholbarem Lesen und Phantomlesen?

Was ist der Unterschied zwischen nicht wiederholbarem Lesen und Phantomlesen?

Ich habe den Artikel über Isolation (Datenbanksysteme) aus Wikipedia gelesen , habe aber einige Zweifel. Was passiert im folgenden Beispiel: das nicht wiederholbare Lesen und das Phantomlesen ?

SELECT ID, USERNAME, accountno, amount FROM USERS WHERE ID=1

1----MIKE------29019892---------5000

UPDATE USERS SET amount=amount+5000 where ID=1 AND accountno=29019892;
COMMIT;

SELECT ID, USERNAME, accountno, amount FROM USERS WHERE ID=1

Ein weiterer Zweifel ist im obigen Beispiel, welche Isolationsstufe verwendet werden sollte. Und warum?

Aus Wikipedia (mit großartigen und detaillierten Beispielen dafür):

Ein nicht wiederholbarer Lesevorgang tritt auf, wenn im Verlauf einer Transaktion eine Zeile zweimal abgerufen wird und sich die Werte innerhalb der Zeile zwischen den Lesevorgängen unterscheiden.

und

Ein Phantom-Lesevorgang tritt auf, wenn im Verlauf einer Transaktion zwei identische Abfragen ausgeführt werden und sich die von der zweiten Abfrage zurückgegebene Sammlung von Zeilen von der ersten unterscheidet.

Einfache Beispiele:

• Benutzer A führt dieselbe Abfrage zweimal aus.
• Dazwischen führt Benutzer B eine Transaktion aus und schreibt fest.
• Nicht wiederholbares Lesen: Die A-Zeile, die Benutzer A abgefragt hat, hat beim zweiten Mal einen anderen Wert.
• Phantom lesen: Alle Zeilen in der Abfrage haben vorher und nachher den gleichen Wert, es werden jedoch unterschiedliche Zeilen ausgewählt (da B einige gelöscht oder eingefügt hat). Beispiel: select sum(x) from table;Gibt ein anderes Ergebnis zurück, auch wenn keine der betroffenen Zeilen selbst aktualisiert wurde, wenn Zeilen hinzugefügt oder gelöscht wurden.

Welche Isolationsstufe soll im obigen Beispiel verwendet werden?

Welche Isolationsstufe Sie benötigen, hängt von Ihrer Anwendung ab. Eine "bessere" Isolationsstufe (z. B. reduzierte Parallelität) ist mit hohen Kosten verbunden.

In Ihrem Beispiel wird kein Phantom gelesen, da Sie nur aus einer einzelnen Zeile auswählen (gekennzeichnet durch den Primärschlüssel). Sie können nicht wiederholbare Lesevorgänge durchführen. Wenn dies ein Problem darstellt, möchten Sie möglicherweise eine Isolationsstufe, die dies verhindert. In Oracle kann Transaktion A auch SELECT FOR UPDATE ausgeben. Dann kann Transaktion B die Zeile erst ändern, wenn A fertig ist.

Eine einfache Art, wie ich darüber nachdenke, ist:

Sowohl nicht wiederholbare als auch Phantom-Lesevorgänge haben mit Datenänderungsvorgängen aus einer anderen Transaktion zu tun, die nach Beginn Ihrer Transaktion festgeschrieben und dann von Ihrer Transaktion gelesen wurden.

Nicht wiederholbare Lesevorgänge sind, wenn Ihre Transaktion festgeschriebene UPDATES von einer anderen Transaktion liest . Dieselbe Zeile hat jetzt andere Werte als zu Beginn Ihrer Transaktion.

Phantom-Lesevorgänge sind ähnlich, jedoch beim Lesen von festgeschriebenen INSERTS und / oder DELETES von einer anderen Transaktion. Es gibt neue Zeilen oder Zeilen, die seit Beginn der Transaktion verschwunden sind.

Dirty Reads ähneln nicht wiederholbaren und Phantom Reads, beziehen sich jedoch auf das Lesen von UNCOMMITTED-Daten und treten auf, wenn ein UPDATE, INSERT oder DELETE aus einer anderen Transaktion gelesen wird und die andere Transaktion die Daten noch NICHT festgeschrieben hat. Es werden "in Bearbeitung" -Daten gelesen, die möglicherweise nicht vollständig sind und möglicherweise nie festgeschrieben werden.

Wie in diesem Artikel erläutert , sieht die nicht wiederholbare Leseanomalie wie folgt aus:

1. Alice und Bob starten zwei Datenbanktransaktionen.
2. Bob liest den Post-Datensatz und der Titelspaltenwert ist Transaktionen.
3. Alice ändert den Titel eines bestimmten Post-Datensatzes auf den Wert von ACID.
4. Alice schreibt ihre Datenbanktransaktion fest.
5. Wenn Bob den Post-Datensatz erneut liest, beobachtet er eine andere Version dieser Tabellenzeile.

In diesem Artikel über Phantom Read können Sie sehen, dass diese Anomalie wie folgt auftreten kann:

1. Alice und Bob starten zwei Datenbanktransaktionen.
2. Bob's liest alle mit der Post-Zeile verknüpften post_comment-Datensätze mit dem Bezeichnerwert 1.
3. Alice fügt einen neuen post_comment-Datensatz hinzu, der der Post-Zeile mit dem Bezeichnerwert 1 zugeordnet ist.
4. Alice schreibt ihre Datenbanktransaktion fest.
5. Wenn Bob die post_comment-Datensätze mit dem Spaltenwert post_id gleich 1 erneut liest, beobachtet er eine andere Version dieser Ergebnismenge.

Während der nicht wiederholbare Lesevorgang für eine einzelne Zeile gilt, handelt es sich beim Phantom-Lesevorgang um einen Bereich von Datensätzen, die bestimmte Filterkriterien für Abfragen erfüllen.

Phänomene lesen

• Dirty Reads: Lesen Sie UNCOMMITED-Daten aus einer anderen Transaktion
• Nicht wiederholbare Lesevorgänge : Lesen Sie COMMITTED-Daten aus einerUPDATEAbfrage einer anderen Transaktion
• Phantom liest : Lesen Sie COMMITTED-Daten aus einerINSERToder eineDELETEAbfrage aus einer anderen Transaktion

Hinweis : DELETE-Anweisungen aus einer anderen Transaktion haben in bestimmten Fällen auch eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit, nicht wiederholbare Lesevorgänge zu verursachen. Es passiert, wenn die DELETE-Anweisung leider dieselbe Zeile entfernt, die Ihre aktuelle Transaktion abgefragt hat. Dies ist jedoch ein seltener Fall und in einer Datenbank mit Millionen von Zeilen in jeder Tabelle weitaus unwahrscheinlicher. Tabellen mit Transaktionsdaten weisen normalerweise in jeder Produktionsumgebung ein hohes Datenvolumen auf.

Wir können auch beobachten, dass UPDATES in den meisten Anwendungsfällen häufiger auftreten als das tatsächliche INSERT oder DELETES (in solchen Fällen besteht nur die Gefahr nicht wiederholbarer Lesevorgänge - Phantom-Lesevorgänge sind in diesen Fällen nicht möglich). Aus diesem Grund werden UPDATES anders behandelt als INSERT-DELETE, und die resultierende Anomalie wird auch anders benannt.

Mit der Verarbeitung von INSERT-DELETEs sind zusätzliche Verarbeitungskosten verbunden, anstatt nur die UPDATES zu verarbeiten.

Vorteile unterschiedlicher Isolationsstufen

• READ_UNCOMMITTED verhindert nichts. Es ist die Isolationsstufe Null
• READ_COMMITTED verhindert nur einen, dh schmutzige Lesevorgänge
• REPEATABLE_READ verhindert zwei Anomalien: fehlerhafte Lesevorgänge und nicht wiederholbare Lesevorgänge
• SERIALIZABLE verhindert alle drei Anomalien: Dirty Reads, Non-Repeatable Reads und Phantom Reads

Warum setzen Sie dann nicht einfach die Transaktion SERIALIZABLE jederzeit? Nun, die Antwort auf die obige Frage lautet: Die Einstellung SERIALIZABLE macht Transaktionen sehr langsam , was wir wiederum nicht wollen.

Tatsächlich beträgt der Transaktionszeitverbrauch die folgende Rate:

SERIALIZABLE > REPEATABLE_READ > READ_COMMITTED > READ_UNCOMMITTED

Die Einstellung READ_UNCOMMITTED ist also die schnellste .

Zusammenfassung

Tatsächlich müssen wir den Anwendungsfall analysieren und eine Isolationsstufe festlegen , um die Transaktionszeit zu optimieren und die meisten Anomalien zu vermeiden.

Beachten Sie, dass Datenbanken standardmäßig die Einstellung REPEATABLE_READ haben.

Es gibt einen Unterschied in der Implementierung zwischen diesen beiden Arten von Isolationsstufen.
Für "nicht wiederholbares Lesen" ist eine Zeilensperrung erforderlich.
Für "Phantom Read" ， ist eine Bereichsschließung erforderlich, sogar eine Tabellensperre.
Wir können diese beiden Ebenen mithilfe des Zwei-Phasen-Verriegelungsprotokolls implementieren .

In einem System mit nicht wiederholbaren Lesevorgängen spiegelt das Ergebnis der zweiten Abfrage von Transaktion A die Aktualisierung in Transaktion B wider - es wird der neue Betrag angezeigt.

In einem System , das ermöglicht phantom liest, wenn Transaktion B waren einzufügen eine neue Zeile mit ID = 1, A Transaktion sieht die neue Zeile , wenn die zweite Abfrage ausgeführt wird ; dh Phantom-Lesevorgänge sind ein Sonderfall des nicht wiederholbaren Lesens.

Die akzeptierte Antwort zeigt vor allem, dass die sogenannte Unterscheidung zwischen den beiden tatsächlich überhaupt nicht signifikant ist.

Wenn "eine Zeile zweimal abgerufen wird und sich die Werte in der Zeile zwischen den Lesevorgängen unterscheiden", dann sind sie nicht dieselbe Zeile (nicht dasselbe Tupel in korrekter RDB-Sprache), und es ist dann per Definition auch der Fall, dass "die Sammlung von Von der zweiten Abfrage zurückgegebene Zeilen unterscheiden sich von der ersten ".

In Bezug auf die Frage "Welche Isolationsstufe sollte verwendet werden" gilt: Je wichtiger Ihre Daten für jemanden von entscheidender Bedeutung sind, desto mehr ist Serializable Ihre einzig vernünftige Option.

Ich denke, es gibt einen Unterschied zwischen nicht wiederholbarem Lesen und Phantomlesen.

Das nicht wiederholbare Mittel bedeutet, dass zwei Transaktionen A und B vorliegen. Wenn B die Änderung von A bemerken kann, kann dies zu einem Dirty-Read führen, sodass B die Änderung von A nach dem Festschreiben von A bemerkt.

Es gibt ein neues Problem: Wir lassen B die Änderung von A nach dem Festschreiben von A bemerken. Dies bedeutet, dass A einen Wert der Zeile ändert, die B hält. Manchmal liest B die Zeile erneut, sodass B beim ersten Mal einen neuen Wert erhält get, wir nennen es nicht wiederholbar, um das Problem zu lösen, lassen wir das B sich an etwas erinnern (weil ich noch nicht weiß, woran man sich erinnern wird), wenn B anfängt.

Lassen Sie uns über die neue Lösung nachdenken. Wir können feststellen, dass es auch ein neues Problem gibt, da wir B an etwas erinnern lassen. Was auch immer in A passiert ist, das B kann nicht beeinflusst werden, aber wenn B einige Daten in Tabelle und B einfügen möchte Überprüfen Sie die Tabelle, um sicherzustellen, dass kein Datensatz vorhanden ist. Diese Daten wurden jedoch von A eingefügt. Daher kann möglicherweise ein Fehler auftreten. Wir nennen es Phantom-Read.

Das nicht wiederholbare Lesen ist eine Isolationsstufe, und das Phantomlesen (Lesen des festgeschriebenen Werts durch andere Transaktionen) ist ein Konzept (Art des Lesens, z. B. Dirty Read oder Snapshot Read). Die nicht wiederholbare Leseisolationsstufe ermöglicht Phantom-Lesevorgänge, jedoch keine Dirty-Reads oder Snapshot-Reads.