MySQL如何解决幻读问题

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！