幻读是什么?用什么隔离级别可以防止幻读

幻读(Phantom Read)是在事务并发执行时遇到的一种现象,让我详细解释:

  1. 什么是幻读
  • 当一个事务在读取某个范围的记录时,另一个事务在该范围内插入了新记录
  • 当前事务再次读取该范围的记录时,会发现多了一些原本不存在的记录
  • 这种新插入的记录就像"幽灵"一样凭空出现,因此称为"幻读"
  1. 举例说明

-- 事务A
BEGIN;
SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 20 AND 30;  -- 假设返回5条记录
-- 此时事务B插入了一条age=25的记录
SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 20 AND 30;  -- 现在返回6条记录
COMMIT;

-- 事务B
BEGIN;
INSERT INTO users VALUES ('Tom', 25);
COMMIT;
  1. 防止幻读的隔离级别
  • SERIALIZABLE(串行化):最高的隔离级别,可以防止幻读
  • 其他隔离级别(READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ)都无法完全防止幻读
  • MySQL的InnoDB在REPEATABLE READ级别下通过Next-Key Lock也能防止幻读
  1. SERIALIZABLE是如何防止幻读的
  • 在读取数据时会自动加上范围锁
  • 其他事务无法在被锁定的范围内插入数据
  • 所有的操作都被序列化执行
  1. 注意事项
  • SERIALIZABLE隔离级别性能较低
  • 需要权衡系统性能和数据一致性的要求
  • 在大多数应用中,REPEATABLE READ已经足够使用
  1. MySQL InnoDB的特殊处理
  • 使用Next-Key Lock(间隙锁+记录锁)
  • 在REPEATABLE READ级别下也能防止幻读
  • 这是InnoDB特有的实现,其他数据库可能不同

结论:SERIALIZABLE隔离级别可以防止幻读,但在MySQL InnoDB中,REPEATABLE READ也能通过Next-Key Lock机制防止幻读。

### 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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