一文详解MySQL是如何解决幻读的

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 ...

• 快照读是基于MVCC实现的，提高了并发的性能，降低开销
• 大部分业务代码中的读取都属于快照读

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

update、delete、insert语句虽然没有select, 但是它们也会先进行读取，而且只能读取最新版本。

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。

• 事务A在启动的时候创建了一个“快照”，查询出结果“小红，小蓝”
• 后续事务B插入一条记录“小飞”，提交
• 然后事务A再次同样查询条件查询，它会使用“快照”读取，所以还是“小红，小蓝”

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。

到此这篇关于MySQL是如何解决幻读的的文章就介绍到这了,更多相关MySQL解决幻读内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！