前言
SQL标准中定义了4种隔离级别,分别是读未提交、读已提交、可重复读以及序列化。不同的隔离级别下,可以解决不同的并发问题,如下图所示。当然MySQL也基本遵循了这个标准,但是在实现上稍有不同。
本文重点探讨下MySQL是如何解决幻读问题的,首先串行化隔离级别铁定是可以解决所有的并发问题,相当于每个事务按顺序执行,但是性能很差,不是本文重点讨论对象。实际上MySQL默认的事务隔离级别是可重复读,难道这种隔离级别下MySQL就不管幻读问题了吗?其实不是的,本文就带大家一起看看MySQL在可重复读隔离级别下是如何解决幻读问题的。
什么是幻读?
幻读是指一个事务中按照某个条件先后两次读取数据库,两次读取结果的条数不同,更加强调的是读到了之前没有读到的数据,这种现象称为幻读。
举个例子:
- 事务A一开始只读取到‘张三’的数据记录。
- 然后另外一个事务B插入了‘赵六’的数据记录。
- 事务A再次读取,发现了‘张三’、‘赵六’两条数据,明明同一个事务,同样的查询条件,前后两次读取,多了一条记录,相当于“幻影”,这种情况就是幻读。
什么是普通读和当前读?
其实读这个操作也有两种情况,一种是普通读,就像上面例子的那样,还有一种就是当前读。不同的读模式,MySQL在可重复读隔离级别下的实现方式也是不一样的。
普通读
普通读又叫快照读,也就是利用MVCC机制读取快照中的数据。不加锁的简单的SELECT 都属于快照读,比如这样:
SELECT * FROM user WHERE ...
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当前读
当前读读取的是记录的最新版本,读取时会对读取的记录进行加锁, 其他事务就有可能阻塞。加锁的 SELECT,或者对数据进行增删改都会进行当前读。比如:
SELECT * FROM user LOCK IN SHARE MODE; # 共享锁
SELECT * FROM user FOR UPDATE; # 排他锁
INSERT INTO user values ... # 排他锁
DELETE FROM user WHERE ... # 排他锁
UPDATE user SET ... # 排他锁
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那不同的读模式下,MySQL分别是如何避免幻读的呢?请接着往下看。
普通读是如何避免幻读的?
MySQL在可重复读隔离级别下,是通过MVCC机制避免幻读的。
MVCC机制,可以简单理解成在事务启动的时候对数据库拍了个“快照”,它保留了那个时刻数据库的数据状态,那么这个事务后续的读取都可以从这个“快照”中获取,哪怕其他事务新加了数据,也不会影响到“快照”中的数据,也就不会出现幻读了。
小结: 针对快照读(普通 select 语句),是通过 MVCC 方式解决了幻读。
当前读是如何避免幻读的?
普通读(快照读)实际上读取的是历史版本中的数据,但一直用这种方式读取在某些场景下是有问题的。
假设你要 update
一个记录,但是另一个事务已经 delete
这条记录并且提交事务了,这样不是会产生冲突吗,所以 update
的时候肯定要知道最新的数据。也就是要做当前读。
那么针对当前读,MySQL在可重复读隔离级别下是如何避免幻读的呢?
也就是说不能读取“快照”了,因为你要最新状态的数据,那么能不能在当前读的时候,对这段区间都加上锁,让别的事务阻塞,无法插入。因此,MySQLInnoDB
引擎为了解决可重复读隔离级别使用当前读而造成的幻读问题,引入了间隙锁。
表中有一个范围 id 为(3,5)间隙锁,那么其他事务就无法插入 id = 4 这条记录了,这样就有效的防止幻读现象的发生。
举个例子:
- 事务A的
for_update
是属于当前读,它会对锁定 id 范围(2, +∞]
,相当于理解是间隙锁。 - 事务B插入了
id=5
的数据,(2, +∞]
范围被锁定了,所以无法插入,阻塞。 - 通过这种加锁阻塞的方式,也可以避免幻读。
小结: 针对当前读(select … for update 等语句),是通过 next-key lock
(记录锁+间隙锁)方式解决了幻读。
总结
MySQL默认采用的隔离级别是可重复读,在这种隔离级别下不同的读模式,针对幻读问题采用了不同解决方案:
- 针对快照读(普通
select
语句),是通过 MVCC 方式解决了幻读。 - 针对当前读(
select ... for update
等语句),是通过next-key lock
(记录锁+间隙锁)方式解决了幻读。
但是,强调一点的是,MySQL在可重复读级别下,并没有完完全全的解决幻读问题,特别是在一个事务的快照读和当前读穿插使用的场景下,还是会出现幻读的情况,比如下图所示。
原文地址:https://blog.csdn.net/m0_71777195/article/details/128075397
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