快捷導(dǎo)航

一文深入探討MySQL是如何解決幻讀問題

更新時(shí)間：2023年07月16日 10:21:05 作者：JAVA旭陽(yáng)

SQL標(biāo)準(zhǔn)中定義了4種隔離級(jí)別，分別是讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀以及序列化。不同的隔離級(jí)別下，本文將重點(diǎn)探討下MySQL是如何解決幻讀問題的,需要的朋友可以跟著小編一起來探討一下

前言

SQL標(biāo)準(zhǔn)中定義了4種隔離級(jí)別，分別是讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀以及序列化。不同的隔離級(jí)別下，可以解決不同的并發(fā)問題，如下圖所示。當(dāng)然MySQL也基本遵循了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)現(xiàn)上稍有不同。

本文重點(diǎn)探討下MySQL是如何解決幻讀問題的，首先串行化隔離級(jí)別鐵定是可以解決所有的并發(fā)問題，相當(dāng)于每個(gè)事務(wù)按順序執(zhí)行，但是性能很差，不是本文重點(diǎn)討論對(duì)象。實(shí)際上MySQL默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是可重復(fù)讀，難道這種隔離級(jí)別下MySQL就不管幻讀問題了嗎？其實(shí)不是的，本文就帶大家一起看看MySQL在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下是如何解決幻讀問題的。

什么是幻讀？

幻讀是指一個(gè)事務(wù)中按照某個(gè)條件先后兩次讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，兩次讀取結(jié)果的條數(shù)不同，更加強(qiáng)調(diào)的是讀到了之前沒有讀到的數(shù)據(jù)，這種現(xiàn)象稱為幻讀。

舉個(gè)例子：

事務(wù)A一開始只讀取到‘張三’的數(shù)據(jù)記錄。
然后另外一個(gè)事務(wù)B插入了‘趙六’的數(shù)據(jù)記錄。
事務(wù)A再次讀取，發(fā)現(xiàn)了‘張三’、‘趙六’兩條數(shù)據(jù)，明明同一個(gè)事務(wù)，同樣的查詢條件，前后兩次讀取，多了一條記錄，相當(dāng)于“幻影”，這種情況就是幻讀。

什么是普通讀和當(dāng)前讀？

其實(shí)讀這個(gè)操作也有兩種情況，一種是普通讀，就像上面例子的那樣，還有一種就是當(dāng)前讀。不同的讀模式，MySQL在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下的實(shí)現(xiàn)方式也是不一樣的。

普通讀

普通讀又叫快照讀，也就是利用MVCC機(jī)制讀取快照中的數(shù)據(jù)。不加鎖的簡(jiǎn)單的SELECT 都屬于快照讀，比如這樣：

SELECT * FROM user WHERE ...

快照讀是基于MVCC實(shí)現(xiàn)的，提高了并發(fā)的性能，降低開銷
大部分業(yè)務(wù)代碼中的讀取都屬于快照讀

當(dāng)前讀

當(dāng)前讀讀取的是記錄的最新版本，讀取時(shí)會(huì)對(duì)讀取的記錄進(jìn)行加鎖, 其他事務(wù)就有可能阻塞。加鎖的 SELECT，或者對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改都會(huì)進(jìn)行當(dāng)前讀。比如：

SELECT * FROM user LOCK IN SHARE MODE; # 共享鎖
SELECT * FROM user FOR UPDATE; # 排他鎖
INSERT INTO user values ... # 排他鎖
DELETE FROM user WHERE ... # 排他鎖
UPDATE user SET ... # 排他鎖

update、delete、insert語(yǔ)句雖然沒有select, 但是它們也會(huì)先進(jìn)行讀取，而且只能讀取最新版本。

那不同的讀模式下，MySQL分別是如何避免幻讀的呢？請(qǐng)接著往下看。

普通讀是如何避免幻讀的？

MySQL在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下，是通過MVCC機(jī)制避免幻讀的。

MVCC機(jī)制，可以簡(jiǎn)單理解成在事務(wù)啟動(dòng)的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)庫(kù)拍了個(gè)“快照”，它保留了那個(gè)時(shí)刻數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)狀態(tài)，那么這個(gè)事務(wù)后續(xù)的讀取都可以從這個(gè)“快照”中獲取，哪怕其他事務(wù)新加了數(shù)據(jù)，也不會(huì)影響到“快照”中的數(shù)據(jù)，也就不會(huì)出現(xiàn)幻讀了。

事務(wù)A在啟動(dòng)的時(shí)候創(chuàng)建了一個(gè)“快照”，查詢出結(jié)果“小紅，小藍(lán)”
后續(xù)事務(wù)B插入一條記錄“小飛”，提交
然后事務(wù)A再次同樣查詢條件查詢，它會(huì)使用“快照”讀取，所以還是“小紅，小藍(lán)”

小結(jié)： 針對(duì)快照讀（普通 select 語(yǔ)句），是通過 MVCC 方式解決了幻讀。

當(dāng)前讀是如何避免幻讀的？

普通讀（快照讀）實(shí)際上讀取的是歷史版本中的數(shù)據(jù)，但一直用這種方式讀取在某些場(chǎng)景下是有問題的。

假設(shè)你要 update 一個(gè)記錄，但是另一個(gè)事務(wù)已經(jīng) delete 這條記錄并且提交事務(wù)了，這樣不是會(huì)產(chǎn)生沖突嗎，所以 update 的時(shí)候肯定要知道最新的數(shù)據(jù)。也就是要做當(dāng)前讀。

那么針對(duì)當(dāng)前讀，MySQL在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下是如何避免幻讀的呢？

也就是說不能讀取“快照”了，因?yàn)槟阋钚聽顟B(tài)的數(shù)據(jù)，那么能不能在當(dāng)前讀的時(shí)候，對(duì)這段區(qū)間都加上鎖，讓別的事

表中有一個(gè)范圍 id 為（3，5）間隙鎖，那么其他事務(wù)就無法插入 id = 4 這條記錄了，這樣就有效的防止幻讀現(xiàn)象的發(fā)生。

舉個(gè)例子：

事務(wù)A的for_update是屬于當(dāng)前讀，它會(huì)對(duì)鎖定 id 范圍 (2, +∞] ，相當(dāng)于理解是間隙鎖。
事務(wù)B插入了id=5的數(shù)據(jù)，(2, +∞]范圍被鎖定了，所以無法插入，阻塞。
通過這種加鎖阻塞的方式，也可以避免幻讀。

小結(jié)： 針對(duì)當(dāng)前讀（select ... for update 等語(yǔ)句），是通過 next-key lock（記錄鎖+間隙鎖）方式解決了幻讀。