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前言
Mysql在可重复读(REPEATABLE READ)隔离级别下,如何解决部分幻读问题?本文将对这个问题进行探究。
并发事务产生的问题
先创建一张用户表,用作数据验证:
CREATETABLE`user`(`id`intNOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主键',`name`varchar(20)DEFAULTNULLCOMMENT'姓名',PRIMARYKEY(`id`))ENGINE=InnoDBCOMMENT='用户表';
事务并发处理可能会带来一些问题,比如:更新丢失、脏读、不可重复读、幻读等。
- 更新丢失:
当两个或多个事务更新同一行记录,会产生更新丢失现象。可以分为回滚覆盖和提交覆盖。
回滚覆盖:一个事务回滚操作,把其他事务已提交的数据给覆盖了。
提交覆盖:一个事务提交操作,把其他事务已提交的数据给覆盖了。
- 脏读: 一个事务读取到了另一个事务修改但未提交的数据。
- 不可重复读: 一个事务中多次读取同一行记录不一致,后面读取的跟前面读取的不一致。
- 幻读: 一个事务中多次按相同条件查询,结果不一致。后续查询的结果和面前查询结果不同,多了或少了几行记录。
更新丢失
回滚丢失
一个事务回滚操作,把其他事务已提交的数据给覆盖了。
开启事物A
开启事物B
查询id = 1的数据name= 张三
更新id为1的数据保存name= 李四
更新id为1的数据保存name= 王二
提交事物
回滚事物
name恢复张三,更新丢失
在MySQL数据库,任何隔离级别不会出现第一类更新丢失。
覆盖丢失
一个事务提交操作,把其他事务已提交的数据给覆盖了。
开启事物A
开启事物B
查询id = 1的数据name= 张三
更新id为1的数据保存name= 李四
更新id为1的数据保存name= 王二
提交事物
提交事物
name被修改为王二,更新丢失
脏读
一个事务读到其他事务未提交的数据。
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id =1;结果:张三update user set name=‘李四’ where id = 1;第二次查询:select name from user where id =1;结果:李四comit;
不可重复读
一个事务读取到其他事务修改过的数据。
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id =1;结果:张三update user set name=‘李四’ where id = 1;comit;第二次查询:select name from user where id =1;结果:李四
从上面的示例中,可以看出,在事务B修改完数据,并提交事务后。事务A第二次查询已经读到事务B最新修改的数据,这种情况就属于不可重复读。
幻读
一个事务读取到其他事务最新插入的数据。
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id >0;结果:张三insert into user (name) values(‘李四’) ;comit;第二次查询:select name from user where id >0;结果:张三 李四
快照读和当前读
快照读: 读取数据的历史版本,不对数据加锁。
例如:
select
当前读: 读取数据的最新版本,并对数据进行加锁。
例如:
insert、update、delete、selectforupdate、selectlockinsharemode
幻读验证
MySQL在Repeatable Read(可重复读)隔离级别下,有没有解决幻读的问题?
部分解决了幻读问题。
事务查询和设置:
#查询全局事务隔离级别showglobal variables like'%isolation%';SELECT @@global.tx_isolation;#设置全局事务隔离级别 setglobaltransactionisolationlevelREPEATABLEREAD;#设置完成后,只对之后新起的 session 才起作用,对已经启动 session 无效。#查询会话事务隔离级别showsession variables like'%isolation%';SELECT @@session.tx_isolation;SELECT @@tx_isolation;#设置会话事务隔离级别setsessiontransactionisolationlevelREPEATABLEREAD;
快照读如何避免幻读
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id >0;结果:张三insert into user (name) values(‘李四’) ;comit;第二次查询:select name from user where id >0;结果:张三
可重复读隔离级是由 MVCC(多版本并发控制)实现的,从上面的示例中,可以看出,事务A的两次查询,得到的结果一致,并没有查到事务B最新插入的数据。原因是,第一次快照读的时候,生成了一个
读视图(Read View)
。后续的查询语句通过这个
Read View
就可以在
undo log 版本链
找到事务开始时的数据,所以事务过程中每次查询的数据都是一样的,所以两次查询得到的结果一致。
undo log
undo log是InnoDB的事务日志。undo log是回滚日志,记录的是行数据的修改记录,即哪些行被修改成怎样,提供回滚操作。事务的操作记录会被记录到undo log中,用于事务进行回滚操作。
版本链
在InnoDB中,每个行记录都隐藏着两个字段:
1)trx_id:事务id。该字段用于记录修改当前行记录的事务的id。
2)roll_pointer:回滚指针。该字段用于记录修改当前行记录的undo log地址。
ReadView主要包括四个部分:
- m_ids:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的id。
- min_trx_id:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的最小id。
- max_trx_id:表示在生成ReadView时系统应该分配给下一个事务的id值。
- creator_trx_id:表示生成该ReadView的事务的id。
读已提交在每次读数据前都会生成一个ReadView,这样可以保证每次都能读到其他事务已提交的数据。可重复读只在第一次读取数据时生成一个ReadView,这样就能保证后续读取的结果一致。
当前读如何避免幻读
#事物Abegin;select*FROM user1 WHERE id >0forupdate;SELECT SLEEP(20);select*FROM user1 WHERE id >0forupdate;
#事物BBEGIN;insertinto user1(name)VALUES('三省同学');commit;
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id >0 for update;结果:张三insert into user (name) values(‘三省同学’) ;【被阻塞】comit;第二次查询:select name from user where id >1 for update;结果:张三
Innodb 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,就引出了间隙锁。读提交隔离级别,是没有间隙锁的,只有记录锁。
next-key lock = 间隙锁+记录锁
可重复读隔离级别发生幻读情况
示例1:
事物A事物Bbegin;begin;第一次查询:select name from user where id >0;结果:张三insert into user (name) values(‘三省同学’) ;comit;第二次查询:select name from user where id >1 for update;结果:张三 三省同学
第二次获取当前最新数据,整个事务也发生了幻读。
示例2:
事物A事物Bbegin;第一次查询:select name from user where id >0;结果:张三begin;insert into user (id, name) values(2, ‘三省同学’) ;comit;update user set name = ‘三省同学’ WHERE id =2;第二次查询:select name from user where id >1;结果:张三 三省同学
事务 A 第一次执行普通的 select 语句时生成了一个 ReadView,之后事务 B 向表中新插入了一条 id = 2的记录并提交。接着,事务 A 对 id =2这条记录进行了更新操作,在这个时刻,这条新记录的 trx_id 隐藏列的值就变成了事务 A 的事务 id,之后事务 A 再使用普通 select 语句去查询这条记录时就可以看到这条记录了,于是就发生了幻读。
小结
MySQL InnoDB 引擎的可重复读隔离级别(默认隔离级)下避免幻读:
快照读通过 MVCC 方式解决了幻读。
当前读通过 next-key lock解决了幻读。
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