数据库事务陷阱：数据查询与数据库不一致

2023-09-14 14:56:19

技术与业务交叉点上的数据不一致难题

在软件开发的广阔天地里，我们经常会遭遇那些既涉及技术层面又与业务逻辑息息相关的棘手问题。这些难题就像迷雾中的迷宫，需要我们同时从技术的角度拨开迷雾，从业务的视角寻求出路。本文将深入探讨这样一个技术与业务交织的问题，以及它在实际应用中的解决方案。

数据库事务与隔离级别：迷雾中的关键

在我们的案例中，问题源于使用 SpringBoot 和 MyBatis 框架访问数据库时出现的数据不一致。为了理解问题根源，我们首先需要了解数据库事务和隔离级别。

数据库事务：不可分割的行动

事务是数据库中的一组操作，这些操作要么全部成功，要么全部失败。事务拥有四大特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性（简称 ACID）：

原子性： 事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，没有中间状态。
一致性： 事务开始前和结束后，数据库状态必须始终符合业务规则。
隔离性： 并发事务互不干扰，不会影响彼此的数据。
持久性： 一旦事务提交，其结果将永久保存在数据库中。

隔离级别：并发下的数据保护

隔离级别决定了并发事务之间如何相互隔离。不同的数据库管理系统（DBMS）提供不同的隔离级别，最常见的包括：

读未提交（Read Uncommitted）： 一个事务可以读取另一个事务尚未提交的数据。
读已提交（Read Committed）： 一个事务只能读取另一个事务已提交的数据。
可重复读（Repeatable Read）： 一个事务可以读取另一个事务已提交的数据，并且在该事务执行期间，另一个事务不能修改这些数据。
串行化（Serializable）： 一个事务可以读取另一个事务已提交的数据，并且在该事务执行期间，另一个事务不能对这些数据进行任何操作。

问题分析：技术与业务的交集

在我们遇到的问题中，使用 SpringBoot 和 MyBatis 框架进行数据库操作时，我们发现同时运行两个查询线程会导致查询结果与数据库中的实际数据不一致。

技术原因：隔离级别的影响

问题的根源在于数据库事务和隔离级别。在我们的代码中，我们没有显式开启事务，因此默认情况下使用了读已提交的隔离级别。这意味着一个事务只能读取另一个事务已提交的数据。

当两个线程同时运行时，第一个线程可能会在第二个线程提交数据之前读取数据。此时，第二个线程提交了数据，但第一个线程仍然读取的是提交之前的数据。这就是为什么我们看到查询结果与数据库中的数据不一致。

业务原因：数据完整性的保障

除了技术原因之外，这个问题也与业务逻辑相关。在我们的业务逻辑中，我们应该在插入数据之前进行验证，以确保不会插入重复的数据。如果我们在插入数据之前进行了验证，那么即使两个线程同时运行，也不会出现数据不一致的问题。

解决方案：技术与业务的协同

技术解决方案

要解决这个问题，我们可以通过以下两种方式之一来实现：

显式开启事务，并将隔离级别设置为可重复读或串行化。
在插入数据之前进行验证。

业务解决方案

从业务角度来看，我们应该在插入数据之前进行验证。这可以防止数据不一致的发生，即使我们使用的是读已提交的隔离级别。

代码示例

以下是在 SpringBoot 中使用 MyBatis 开启事务的示例代码：

@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
public void insertData(String data) {
    // 插入数据
    // ...
}

以下是在 SpringBoot 中使用 MyBatis 在插入数据之前进行验证的示例代码：

public boolean insertDataIfNotExist(String data) {
    // 查询数据是否存在
    boolean exists = // ...

    // 如果数据不存在，则插入数据
    if (!exists) {
        // 插入数据
        // ...
        return true;
    }

    // 如果数据已经存在，则返回 false
    return false;
}