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MySQL 可重复读隔离级别,完全解决幻读了吗?

什么是幻读?

当同一个查询在不同的时间产生不同的结果集时,事务中就会出现所谓的幻象问题。例如,如果 SELECT 执行了两次,但第二次返回了第一次没有返回的行(增加了减少了都算),则该行是“幻像”行。

快照读是如何避免幻读的?

可重复读隔离级是由 MVCC(多版本并发控制)实现的,实现的方式是启动事务后,在执行第一个查询语句后,会创建一个 Read View,后续的查询语句利用这个 Read View,通过这个 Read View 就可以在 undo log 版本链找到事务开始时的数据,所以事务过程中每次查询的数据都是一样的,即使中途有其他事务插入了新纪录,是查询不出来这条数据的,所以就很好了避免幻读问题。

当前读是如何避免幻读的?

update、insert、delete、select ... for update

MySQL 里除了普通查询是快照读,其他都是当前读,比如 update、insert、delete,这些语句执行前都会查询最新版本的数据,然后再做进一步的操作。

这很好理解,假设你要 update 一个记录,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。

另外,select ... for update 这种查询语句是当前读,每次执行的时候都是读取最新的数据。

事务 B 在执行插入语句的时候,判断到插入的位置被事务 A 加了 next-key lock,于是事物 B 会生成一个插入意向锁,同时进入等待状态,直到事务 A 提交了事务。这就避免了由于事务 B 插入新记录而导致事务 A 发生幻读的现象。

幻读被完全解决了吗?

可重复读隔离级别下虽然很大程度上避免了幻读,但是还是没有能完全解决幻读

我举例一个可重复读隔离级别发生幻读现象的场景。

第一个发生幻读现象的场景

还是以这张表作为例子:

事务 A 执行查询 id = 5 的记录,此时表中是没有该记录的,所以查询不出来。

sql
# 事务 A
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from t_stu where id = 5;
Empty set (0.01 sec)

然后事务 B 插入一条 id = 5 的记录,并且提交了事务。

sql
# 事务 B
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into t_stu values(5, '小美', 18);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

此时,事务 A 更新 id = 5 这条记录,对没错,事务 A 看不到 id = 5 这条记录,但是他去更新了这条记录,这场景确实很违和,然后再次查询 id = 5 的记录,事务 A 就能看到事务 B 插入的纪录了,幻读就是发生在这种违和的场景

sql
# 事务 A
mysql> update t_stu set name = '菜鸟' where id = 5;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from t_stu where id = 5;
+----+--------------+------+
| id | name         | age  |
+----+--------------+------+
|  5 | 菜鸟   |   18 |
+----+--------------+------+
1 row in set (0.00 sec)

整个发生幻读的时序图如下:

在可重复读隔离级别下,事务 A 第一次执行普通的 select 语句时生成了一个 ReadView,之后事务 B 向表中新插入了一条 id = 5 的记录并提交。接着,事务 A 对 id = 5 这条记录进行了更新操作,在这个时刻,这条新记录的 trx_id 隐藏列的值就变成了事务 A 的事务 id,之后事务 A 再使用普通 select 语句去查询这条记录时就可以看到这条记录了,于是就发生了幻读。

或者事务一添加同样id的记录失败,或者事务一没有查到id=5的记录,但是删除成功和这个例子类似,但是不符合幻读的经典定义,因为这两种并没有导致事务一下一次select的记录数发生变化。

因为这种特殊现象的存在,所以我们认为 MySQL Innodb 中的 MVCC 并不能完全避免幻读现象

第二个发生幻读现象的场景

除了上面这一种场景会发生幻读现象之外,还有下面这个场景也会发生幻读现象。

  • T1 时刻:事务 A 先执行「快照读语句」:select * from t_test where id > 100 得到了 3 条记录。
  • T2 时刻:事务 B 往t_test表中插入一个 id= 200 的记录并提交;
  • T3 时刻:事务 A 再执行「当前读语句」select * from t_test where id > 100 for update 就会得到 4 条记录,此时也发生了幻读现象。
  • 注意,这里第一次快照读不会加锁,当前读才会加间隙锁,而当前读会重新生成ReadView,且这两次select在同一个事物中

要避免这类特殊场景下发生幻读的现象的话,就是尽量在开启事务之后,马上执行 select ... for update 这类当前读的语句,因为它会对记录加 next-key lock,从而避免其他事务插入一条新记录。


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