MySQL的InnoDB引擎是如何解决幻读的?

在MySQL中,InnoDB引擎通过使用Next-Key锁机制在可重复读隔离级别下防止幻读。当隔离级别提升到串行化虽然能解决幻读,但会牺牲并发性能。InnoDB的Next-Key锁结合了记录锁和间隙锁,确保事务不会看到其他事务在同一个范围内插入的新行,从而解决幻读问题。

目录

幻读原因

InnoDB 的三种行锁

InnoDB 的解决方案

总结

面试题


在 MySQL 中,默认的隔离级别是可重复读,可以解决脏读和不可重复读的问题,只要提升隔离级别到串行化即可解决幻读问题。

本文结束!


串行化的隔离级别使数据库无法并发,那么,实际情况是如何解决幻读问题的呢?

幻读原因

MVCC一文中,我们了解到数据库的MVCC机制,当隔离级别为读已提交(Read Commit)时一个事务中的每一次 SELECT 查询都会获取一次 Read View,如果 Read View 不同,就可能产生不可重复读或者幻读的情况:

事务说明
BEGIN; 
SELECT...获取Read View
................. 
SELECT...获取Read View
COMMIT; 

隔离级别为可重复读的时候,就避免了不可重复读,因为一个事务只在第一次 SELECT 的时候会获取一次 Read View,而后面所有的 SELECT 都会复用这个 Read View。

 

InnoDB 的三种行锁

  1. 记录锁:针对单个行记录添加锁。
  2. 间隙锁(Gap Locking):可以帮我们锁住一个范围(索引之间的空隙),但不包括记录本身。采用间隙锁的方式可以防止幻读情况的产生。
  3. Next-Key 锁:帮我们锁住一个范围,同时锁定记录本身,相当于间隙锁 + 记录锁,可以解决幻读的问题。

出现幻读的原因是在读已提交的情况下,InnoDB 只采用记录锁(Record Locking)!

 

InnoDB 的解决方案

实际上,还是将锁的范围扩大到 间隙锁 + 记录锁 来解决幻读问题的。

在隔离级别为可重复读时,InnoDB 会采用 Next-Key 锁的机制,解决幻读问题。

 

总结

MySQL8以上版本默认隔离级别就是可重复读,是不存在事务问题的。

但是在高并发环境下可以手动降低隔离级别提高并发性。


面试题

T1 select 之后 update,会将 T2 中 insert 的数据一起更新,那么认为多出来一行,所以防不住幻读,对吗?

答案:
错误,InnoDB 中设置了快照读和当前读两种模式,如果只有快照读,那么自然没有幻读问题,但是如果将语句提升到当前读,那么 T1 在 select 的时候需要用如下语法: select * from t for update (lock in share mode) 进入当前读,那么自然没有 T2 可以插入数据这一回事儿了

 

参考:https://blog.youkuaiyun.com/mrs_chens/article/details/90644868

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

### 定义 指的是在一个事务内两次查询返回的结果集不同,即使在这两个操作期间没有其他事务对该数据进行修改。具体来说,在同一个事务中先后执行相同的查询语句时,第二次查询得到了第一次查询之后新增加或删除的数据行[^3]。 ### 数据库事务隔离级别中的现象 在不同的数据库事务隔离级别下,的发生与否有所不同: - **READ UNCOMMITTED (取未提交)** 和 **READ COMMITTED (取已提交)** 都无法防止,因为在这些较低级别的隔离条件下,不仅不能保障同一记录的一致性取,甚至也无法阻止新记录的插入影响到当前事务内的后续取结果。 - **REPEATABLE READ (可重复)** 虽然能够保证在同一事务内部对于相同条件下的多条SELECT语句得到一致性的结果,但由于其主要针对的是现有记录的变化控制,并不涉及对范围锁定的支持,所以仍然可能出现新的符合条件的新纪录被插入而导致的问题[^1]。 - **SERIALIZABLE (序列化)** 是唯一能彻底杜绝发生的隔离级别,它通过对整个表施加共享锁的方式确保任何写入操作都需要等待所有正在运行的只事务完成,从而实现了最严格的隔离效果。 ### 解决方案 为了有效应对问题,通常有如下几种方法: #### 使用更高的隔离级别 将事务的隔离级别提升至 `SERIALIZABLE` 可以从根本上消除的可能性,不过这也会带来性能上的开销,因为它强制要求所有的并发访问按照顺序排队处理,降低了系统的并行度和响应速度。 #### 应用特定类型的锁机制 例如 MySQL InnoDB 存储引擎采用了一种称为**间隙锁**(Gap Lock)的技术来缓解的影响。当一个事务获取了某个索引范围内部分记录的选择权后,除了会对实际选中的那些行加上排他锁外,还会对其前后相邻位置之间的“空白区域”也实施保护措施,以此阻止其他事务在此区间内插入新的记录[^2]。 ```sql -- 示例:显示如何启用InnoDB存储引擎默认使用的Next-Key Locks特性(包括Row-Level Locking and Gap Locking) SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; START TRANSACTION; SELECT * FROM table_name WHERE id BETWEEN 5 AND 10 FOR UPDATE; -- 这里会应用Next-Key Lock INSERT INTO table_name VALUES (7, 'value'); -- 如果此时另一事务尝试插入这条记录,则会被阻塞直到上述事务结束 COMMIT; ```
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