数据库并发写入问题-丢失更新与写入偏差

MVCC

https://blog.csdn.net/qq_41775852/article/details/104853909
数据库中的MVCC多版本并发控制（快照隔离）可以避免事务并发时的脏读、不可重复读以及幻读的问题，但是却无法避免丢失更新以及写入偏差的问题。

丢失更新和写入偏差

• 丢失更新：两个事务并发读取同一记录，并在此基础上修改记录，并将其写回数据库，第二次写入的结果会覆盖第一次写入的结果，导致数据库状态不一致。（丢失更新不仅出现在数据库中，在应用程序多线程并发修改变量、分布式系统多主复制和无主复制中都会遇见）

  例如：以下两个事务，对A变量进行读取10，T1事务将其减5，T2事务将其减8，两事务提交之后，A的状态为2，即T1事务的更新丢失了。如果A代表账户余额，这种错误是不可接受的。
  

• 写入偏差：写入偏差可视为丢失更新问题的一般化，如果两个事务读取相同的记录集，然后更新记录集，不同的事务可能更新（插入、删除）不同的记录，则可能发生写入偏差，导致数据库状态不一致或者不符合约束条件。

  比如：1.医院规定必须至少有一名医生在值班。而两个值班医生同时进行请假事务，由于快照隔离，两个医生在检查当前值班医生数量时结果都为2，所以他们都可能请假。但是两个事务提交之后，却没有医生值班了，违反了医院的规定。2.两个用户同时修改唯一用户名，由于快照隔离，两人都发现数据库中无重复用户名，则修改成功。两个修改事务提交后，却出现用户名冲突。
  
  如果并发事务没有先读取记录集的值，而是直接写入新的记录集值，个人认为不属于丢失更新或者写入偏差，因为这导致的数据库不一致，是用户的错误逻辑所导致的，不是事务并发的原因。

丢失更新和写入偏差的原因是相同的：并发事务首先查询得到了相同的记录集，然后根据此记录集进行更新、插入、删除等动作。由于快照隔离，事务感受不到其他事务对记录集的更改，所以可以成功提交事务。但是并发事务的修改却出现了矛盾，导致数据库不一致。

解决方法

CAS

比较并设置（CAS, Compare And Set）是一种原子操作，此操作的目的是为了避免丢失更新：只有当前值从上次读取时一直未改变，才允许更新发生。如果当前值与先前读取的值不匹配，则更新不起作用，且必须重试读取-修改-写入序列。但是在提供快照隔离的事务中不起作用。

显示锁定

由于并发事务的更改都是基于读取到的记录集，所以只要事务对读取到的记录集加排他锁，然后再对记录集更新，提交事务之后才释放排他锁。这样并发事务就只能读取到其他事务以及提交后的数据，则不会出现不一致的状态。

比如对于医生请假事务，读取并锁定所有医生的值班状态，修改自己的值班状态为请假，提交事务后释放锁。则第二个医生在请假事务中读取所有医生值班状态会阻塞，直到上一个事务提交，发现只剩自己一个人值班，则无法请假。

序列化隔离级别

使用事务的序列化隔离级别可以避免丢失更新和写入偏差。

标签：事务,读取,记录集,写入,更新,并发,数据库
来源： https://blog.csdn.net/qq_41775852/article/details/111916026