詳解MySQL幻讀及如何消除

這是一篇數據庫隔離級別的科普文章,旨在瞭解數據庫中著名的幻讀現象,為瞭專註,對臟讀、不可重復讀不作討論。

事務隔離級別

MySQL有四級事務隔離級別:

讀未提交 READ-UNCOMMITTED: 存在臟讀,不可重復讀,幻讀的問題
讀已提交 READ-COMMITTED:不存在臟讀,但存在不可重復讀,幻讀問題
可重復讀 REPEATABLE-READ:不存在臟讀,不可重復讀問題,但存在幻讀問題
序列化SERIALIZABLE:解決臟讀,不可重復讀,幻讀問題,但完全串行執行,性能最低

什麼是幻讀

幻讀錯誤的理解:說幻讀是事務A 執行兩次 select 操作得到不同的數據集,即 select 1 得到10條記錄,select 2 得到11條記錄。這其實並不是幻讀,這是不可重復讀的一種,隻會在 R-U R-C 級別下出現,而在 mysql 默認的 RR 隔離級別是不會出現的。

這裡給出我對幻讀的理解:

幻讀,並不是說事務中多次讀取獲取的結果集不同,幻讀更重要的是某次的 select 操作得到的結果集所表征的數據狀態無法支撐後續的業務操作。更為具體一些:select 記錄不存在,準備插入此記錄,但執行 insert 時發現此記錄已存在,無法插入,如同產生瞭幻覺

舉個例子可能會簡化理解:

mysql> show create table user\G
*************************** 1. row ***************************
 Table: user
Create Table: CREATE TABLE `user` (
 `id` int(11) NOT NULL,
 `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

分別開啟兩個事務T1 & T2,並設置其隔離級別為Reaptable-Read:

T1:

mysql> set global transaction isolation level repeatable read;      
​
mysql> begin;
mysql> select * from user;
mysql> insert into user values (1, 'jeff');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'
​
mysql> select * from user;

T2:

mysql> set global transaction isolation level repeatable read;      
​
mysql> begin;
mysql> insert into user values (1, 'jeff');
mysql> commit;

T1 事務檢測表中是否有 id 為 1 的記錄,沒有則插入

T2 插入幹擾記錄,造成T1出現幻讀。

上例中需要確保T1事務執行begin後才開始執行事務T2。

上例中T1就發生瞭幻讀,因為 T1讀取的數據狀態與後面的動作發生瞭語義上的沖突:查詢的時候明明提示記錄不存在,插入的時候去提示主鍵重復,類似於出現幻影,因而稱之為幻讀。

如何消除幻讀

MySQL當前有兩種方式可以消除幻讀:

1. 通過對select操作手動加行X鎖(SELECT … FOR UPDATE )。原因是InnoDB中行鎖鎖定的
是索引,縱然當前記錄不存在,當前事務也會獲得一把記錄鎖(記錄存在就加行X鎖,不
存在就加next-key lock間隙X鎖),這樣其他事務則無法插入此索引的記錄,杜絕幻
讀。
2. 進一步提升隔離級別為SERIALIZABLE
測試一下效果

mysql> begin;
​
mysql> select * from user where id = 2 for update;
mysql> insert into user values (2, 'tony');

mysql> commit;

T2:

mysql> begin;
​
mysql> insert into user values (2, 'jimmy');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '2' for key 'PRIMARY'

現在T1查詢時攜帶瞭for update,在Innodb內會對該索引加鎖(即使當前不存在),於是事務T2的insert會被阻塞直到T1顯示提交,這樣T1成功瞭,對於T1來說,幻讀確實被消除瞭,但T2的插入會報主鍵重復,這也符合預期。

至於另外一種提升隔離級別消除幻讀的方式感興趣的可以自己嘗試,這裡不再重復,其本質是類似的,隻是讓系統代替瞭手工加鎖。

總結

RR作為 mysql 事務默認隔離級別,是事務安全與性能的折中,正確認識幻讀後,開發者便可以根據需求自行決定是否需要防止幻讀。

SERIALIZABLE則是悲觀的認為幻讀時刻都會發生,故會自動的隱式的對事務所需資源加排它鎖,其他事務訪問此資源會被阻塞等待,故事務是安全的,但需要認真考慮性能。

InnoDB的鎖是針對索引,這點需要引起註意。對行記錄加鎖,如果存在,加X鎖,否則會加 next-key lock / gap 鎖 / 間隙鎖,故InnoDB可以實現事務對某記錄的預先占用,隻要本事務還在,其他事務就別想占有它。關於鎖,後面還會再有專門的文章討論。

以上就是詳解MySQL 幻讀及如何消除的詳細內容,更多關於MySQL 幻讀及消除的資料請關註WalkonNet其它相關文章!