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MySQL如何解决幻读问题

来源:脚本之家

时间:2023-01-01 13:55:02 223浏览 收藏

IT行业相对于一般传统行业,发展更新速度更快,一旦停止了学习,很快就会被行业所淘汰。所以我们需要踏踏实实的不断学习,精进自己的技术,尤其是初学者。今天golang学习网给大家整理了《MySQL如何解决幻读问题》,聊聊MySQL幻读,我们一起来看看吧!

  在探讨前可以看下之前的博文(MySQL是如何实现事务隔离?),主要介绍隔离级别的具体技术细节,读过以后看此篇文章可能更有帮助。

  注:本博文讨论的“幻读”都是指在“可重复读”隔离级别下进行。

一、什么是幻读?

  假设我们有表t结构如下,里面的初始数据行为:(0,0,0),(1,1,1),(2,2,2),(3,3,3),(4,4,4),(5,5,5)

CREATE TABLE `t`
(
    `id` INT(11) NOT NULL,
    `key`  INT(11) DEFAULT NULL,
    `value`  INT(11) DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `value` (`value`)
) ENGINE = InnoDB;
INSERT INTO t
VALUES (0, 0, 0),
       (1, 1, 1),
       (2, 2, 2),
       (3, 3, 3),
       (4, 4, 4),
       (5, 5, 5)

  假设select * from where value=1 for update,只在这一行加锁(注意这只是假设),其它行不加锁,那么就会出现如下场景:

Session A的三次查询Q1-Q3都是select * from where value=1 for update,查询的value=1的所有row。

  • T1:Q1只返回一行(1,1,1);
  • T2:session B更新id=0的value为1,此时表t中value=1的数据有两行
  • T3:Q3返回两行(0,0,1),(1,1,1)
  • T4:session C插入一行(6,6,1),此时表t中value=1的数据有三行
  • T5:Q3返回三行(0,0,1),(1,1,1),(6,6,1)
  • T6:session A事物commit。

其中Q3读到value=1这一样的现象,就称之为幻读,幻读指的是一个事务在前后两次查询同一个范围的时候,后一次查询看到了前一次查询没有看到的行。

先对“幻读”做出如下解释:

  • 在可重复读隔离级别下,普通的查询是快照读,是不会看到别的事务插入的数据的。因此, 幻读在“当前读”下才会出现(三个查询都是for update表示当前读);
  • 上面session B的修改update结果,被session A之后的select语句用“当前读”看到,不能称为幻读,幻读仅专指“新插入的行”。

二、幻读有什么问题?

(1)需要单独解决

  众所周知,select ...for update语句就是将相应的数据行锁住,比如session A在T1时刻的Q1查询语句:select * from where value=1 for update就是将value=1的数据行锁住,但显然如果是上述的场景发生,此时的for update语义被破坏了(并没有锁住value=1的数据行)。

  即使把所有的记录都加上锁,还是阻止不了新插入的记录,所以“幻读”问题要单独拿出来解决。没法依靠MVCC或者行锁机制来解决。这就引出“间隙锁”,是另外一种加锁机制。

(2)间隙锁引发的并发度

  间隙锁引入以后,可能会导致同样语句锁住更大的范围,这可能就会影响了并发度。具体请看下面介绍

三、如何解决幻读?

  产生幻读的原因是,行锁只能锁住行,但是新插入记录这个动作,要更新的是记录之间的“间隙”。因此,为了解决幻读问题,InnoDB只好引入新的锁,也就是间隙锁(Gap Lock)。

  间隙:比如表中加入6个记录,0,5,10,15,20,25。则产生7个间隙:

  在一行行扫描的过程中,不仅将给行加上了行锁,还给行两边的空隙也加上了间隙锁。这样就确保了无法再插入新的记录。

  间隙锁和行锁合称next-key lock,每个next-key lock是前开后闭区间(间隙锁开区间,next-key lock前开后闭区间):

  间隙锁与间隙锁之间是不存在冲突的,冲突的是往间隙里插入一条记录。 

  表t中是没有value=7这个数据的,所以Q1加的间隙锁(1,5),而Q2也是加的这个间隙锁,两者不冲突都是为了保护这个间隙不允许插入值。

  在表t初始化后,假设表的数据如下:

  如果用select * from for update执行,则会把整个表所有记录锁起来,就形成了7个next-key lock,分别是(-∞,0]、(0,2]、(2,4]、(4,6]、(6,8]、(8, 10]、(10, +supremum]

  间隙锁的引入,可能会导致同样的语句锁住更大的范围,是会影响了并发度

  假设发生如下场景:

 则明显发生了死锁,分析如下:

  • Q1:执行select …for update语句,由于id=9这一行并不存在,因此会加上间隙锁 (8,10);
  • Q2:执行select …for update语句,同样会加上间隙锁(8,10),间隙锁之间不会冲突,因 此这个语句可以执行成功;
  • session B 试图插入一行(9,9,9),被session A的间隙锁挡住了,只好进入等待;
  • session A试图插入一行(9,9,9),被session B的间隙锁挡住了。

  有上述可知间隙锁的引入,可能会导致同样语句锁住更大的范围,这其实是影响了并发度。

  为了解决幻读问题可以采用读可提交隔离级别,间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效的。所以如果把隔离级别设置为读提交的话, 就没有间隙锁了。但同时,你要解决可能出现的数据和日志不一致问题,需要把binlog格式设置为row,也就是说采用“RC隔离级别+日志格式binlog_format=row”组合。

三、总结

  • RR隔离级别下间隙锁才有效,RC隔离级别下没有间隙锁;
  • RR隔离级别下为了解决“幻读”问题:“快照读”依靠MVCC控制,“当前读”通过间隙锁解决;
  • 间隙锁和行锁合称next-key lock,每个next-key lock是前开后闭区间;
  • 间隙锁的引入,可能会导致同样语句锁住更大的范围,影响并发度。

终于介绍完啦!小伙伴们,这篇关于《MySQL如何解决幻读问题》的介绍应该让你收获多多了吧!欢迎大家收藏或分享给更多需要学习的朋友吧~golang学习网公众号也会发布数据库相关知识,快来关注吧!

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