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RR 事务级别下触发幻读的场景及解决方法

来源:SegmentFault

时间:2023-02-16 15:36:59 365浏览 收藏

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的,希望这篇《RR 事务级别下触发幻读的场景及解决方法》对你有很大帮助!欢迎收藏,分享给更多的需要的朋友学习~

知识点预读:MVCC、ReadView、快照读/当前读、for update / lock in share mode、间隙锁、行锁、nextKeyLock 以及锁的降级。

幻读的定义

同一
事务中,前后多次
select
得到了不同的结果集,称之为
幻读

其实

R-UC
/
RC
存在
幻读
SERIALIZE
防止了
幻读
,大家没有太大的争议,争论主要集中在
RR
到底存不存在
幻读
的问题。

RR
RV
+
MVCC
机制的作用下,似乎不会存在
幻读
的问题,不然就推翻了
可重复读
的特性了。其实并非如此,这里涉及到了
快照读
当前读
的相关概念。

后文将以实例来讲解

RR
触发
解决
幻读
的场景。解决
幻读
的关键,是从
RR
级别开始支持的
next-key lock
锁机制,通过
当前读
给我们要操作的
数据记录及区间加锁
,防止其他事务对此区间内的数据做
更新、删除、插入
操作,进而避免的
幻读

快照读 / 当前读

快照读

RC
/
RR
级别下的
select
都是
快照读

RC
快照(ReadView)

任一
事务提交
后,如对数据做了修改则会刷新数据的
快照版本号
,其他事务做
select
快照读时,会对比自身当前持有的
快照版本号
与数据的
快照版本号
是否一致,若不一致,则
当前读
并生成一份新的快照,实现了
读已提交
未提交快照读
的机制。

RR
快照(ReadView)
+
多版本控制(MVCC)

多版本控制
使得各事务都维护了一份自己的数据快照,即
事务A一个数据快照版本
事务B一个数据快照版本
,在本事务内使用
!快照读! select
可重复读
的,不会导致
幻读

当前读

insert / update / delete

select ... for update / lock in share mode

R-UC
/
SERIALIZE
级别下的
select
都是当前读。

行锁 / 间隙锁 / next-key lock

行锁
=
等值锁定的索引

间隙锁
=
mysql8.0 后加锁比较容易理解,左开右闭,与where条件的范围一致

next-key lock
=
行锁
+
间隙锁

事务隔离级别

READ-UNCOMMITED

读未提交
存在
脏读
幻读

支持

行锁
+
表锁

这个很容易理解,肯定会有

幻读
的问题。
事务A
执行期间,
其他事务
有写入操作,因为本级别没有
快照
,更没有
MVCC
机制,其他事务修改数据后即便不做提交,
事务A
使用
select
也会因为直接为
当前读
的模式,前后得到不同的结果导致
幻读

同时,其他事务最终可能会执行

回滚
操作,导致了
事务A
脏读

READ-COMMITED

读已提交
存在
幻读

支持

行锁
+
表锁

这个也很容易理解,只需其他事务在

事务A
执行期间,做一次数据插入并
提交
事务,
事务A
就会
select
出不同的结果导致
幻读

脏读
问题被
快照(ReadView)
机制解决。

REPEATABLE-READ

可重复读
存在
幻读
,但也可以
避免
幻读。

支持

行锁
+
间隙锁(gap)
+
next-key lock(行锁+间隙锁)
+
表锁

正式因为本级别开始支持

next-key lock
机制,才有了解决幻读的可能。
行锁
锁定等值记录,阻塞他事务的
即时读
操作,
间隙锁
根据不同的查询条件,锁住与
相关的一个
索引区间
,阻塞他事务对此
索引区间
即时读
操作(比如最直接引发幻读的
insert
操作)。

RR 下幻读的场景模拟

简单说前使用快照读,后使用当前读,导致

事务A
没有
next-key lock
锁定索引区间,其他事务对
事务A所覆盖的查询范围中
元数据做了
增删改
,而后
事务A
又切换为
当前读
而非继续使用
快照读
,导致事务内前后查询到的数据集合不一致,出现了
幻读

-- 事务A
begin;
-- step1 快照读 不加锁 空结果集
select * from users where id >= 1;
-- step4 快照读 不会导致幻读 空结果集
select * from users where id >= 1;
-- step5 即时读 查询出事务B插入的数据 发生幻读
select * from users where id >= 1 for update;
-- step6
commit;

-- 事务B
begin;
-- step2 直接插入成功
insert into users value(1, "sqrt", 18, 1), (2, "cat", 19, 1);
-- step3
commit;

RR 下杜绝幻读的方法

不使用

快照读
,始终使用
当前读
,触发
next-key lock
锁机制,阻塞其他事务对当前事务查询条件所能覆盖的索引区间的数据
当前读
操作。(其实就相当于
SERIALIZE
级别了,该级别下没有
快照读
,会默认的给
select
也追加上
lock in share mode
读锁
);

-- 事务A
begin;
-- step1 加上了间隙锁 [1, +无穷)
select * from users where id >= 1 for update;
-- step3 快照读/即时读 都不会出现幻读
select * from users where id >= 1;
select * from users where id >= 1 for update;
-- step4
commit;

-- 事务B
begin;
-- step2 会因为事务A step1 的间隙锁被阻塞
insert into users value(1, "sqrt", 18, 1), (2, "cat", 19, 1);
-- step5 事务A提交后 锁释放 才会执行插入
commit;

SERIALIZE

序列化模式
,解决了
幻读
问题。

所有的操作都做了锁机制,对某数据的访存已经转为串行化。该模式下对

select
也隐式添加了
lock in share mode
读锁
,故也没有
快照读
一说了。

支持

行锁
+
间隙锁(gap)
+
next-key lock(行锁+间隙锁)
+
表锁

加锁实例

主键等值查询,数据不存在,会对相邻数据的主键区间加间隙锁

空表,

主键 100
数据记录不存在
,则对相邻数据主键的范围区间加锁
(0, +∞]
,对于空表来讲,就是
表锁

image.png

非空表,

主键 10
数据记录不存在
,则对相邻数据主键的范围区间加锁
(5, 100]

image.png

主键等值查询,且数据存在,则为行锁,不影响其他事务对其他数据行的操作

image.png

主键范围查询,锁定范围区间

image.png

image.png

image.png

总结

1、RR 级别下的确存在幻读的可能(执行当前读模式,摒弃了MVCC机制)
2、RR 级别下通过合理的加锁,来启用 next-key Lock,即便是当前读,也是可以防止幻读的。
3、Serialize 级别则是自动对 select 做 lock in share mode 的加锁模式,防止其他事务的当前读来修改数据,杜绝幻读。

到这里,我们也就讲完了《RR 事务级别下触发幻读的场景及解决方法》的内容了。个人认为,基础知识的学习和巩固,是为了更好的将其运用到项目中,欢迎关注golang学习网公众号,带你了解更多关于mysql的知识点!

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