【60期】事务隔离级别中的可重复读能防幻读吗?(MySQL面试第二弹)

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面试刷图,查缺补漏

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前言

每次谈到数据库的事务隔离级别,大家一定会看到这张表。

【60期】事务隔离级别中的可重复读能防幻读吗?(MySQL面试第二弹)

其中,可重复读这个隔离级别,有效地防止了脏读和不可重复读,但仍然可能发生幻读,可能发生幻读就表示可重复读这个隔离级别防不住幻读吗?

 

我们的数据库中有如下结构和数据的Users表,下文中我们将对这张表进行操作

【60期】事务隔离级别中的可重复读能防幻读吗?(MySQL面试第二弹)

长文预警,读完此篇文章,大概需要您二十至三十分钟。

 

什么是幻读?

 

 

脏读

当一个事务读取到另外一个事务修改但未提交的数据时,就可能发生脏读。

 

 

在我们的例子中,事务2修改了一行,但是没有提交,事务1读了这个没有提交的数据。

 

现在如果事务2回滚了刚才的修改或者做了另外的修改的话,事务1中查到的数据就是不正确的了,所以这条数据就是脏读。

 

不可重复读

“不可重复读”现象发生在当执行SELECT 操作时没有获得读锁或者SELECT操作执行完后马上释放了读锁;另外一个事务对数据进行了更新,读到了不同的结果。

 

 

幻读

“幻读”又叫”幻象读”,是’’不可重复读’’的一种特殊场景:当事务1两次执行’’SELECT … WHERE’’检索一定范围内数据的操作中间,事务2在这个表中创建了(如[[INSERT]])了一行新数据,这条新数据正好满足事务1的“WHERE”子句。

 

 

三者到底什么区别

 

脏读:指读到了其他事务未提交的数据。

不可重复读:读到了其他事务已提交的数据(update)。

不可重复读与幻读都是读到其他事务已提交的数据,但是它们针对点不同。

不可重复读:update。

MySQL中的四种事务隔离级别

未提交读

 

把脏读的图拿来分析分析,因为事务2更新id=1的数据后,仍然允许事务1读取该条数据,所以事务1第二次执行查询,读到了事务2更新的结果,产生了脏读。

已提交读


SET session transaction isolation level read committed;</code><code>SET SESSION binlog_format = 'ROW';(或者是MIXED)

在已提交读(READ COMMITTED)级别中,读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据,但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行,会对该写锁一直保持直到到事务提交。

 

同样,我们来分析脏读,事务2更新id=1的数据后,在提交前,会对该对象写锁,所以事务1读取id=1的数据时,会一直等待事务2结束,处于阻塞状态,避免了产生脏读。

同样,来分析不可重复读,事务1读取id=1的数据后并没有锁住该数据,所以事务2能对这条数据进行更新,事务2对更新并提交后,该数据立即生效,所以事务1再次执行同样的查询,查询到的结果便与第一次查到的不同,所以已提交读防不了不可重复读。

【60期】事务隔离级别中的可重复读能防幻读吗?(MySQL面试第二弹)

可重复读

在可重复读(REPEATABLE READS)是介于已提交读和可串行化之间的一种隔离级别(废话😅),它是InnoDb的默认隔离级别,它是我这篇文章的重点讨论对象,所以在这里我先卖个关子,后面我会详细介绍。

可串行化

可串行化(Serializable )是高的隔离级别,它求在选定对象上的读锁和写锁保持直到事务结束后才能释放,所以能防住上诉所有问题,但因为是串行化的,所以效率较低。

【60期】事务隔离级别中的可重复读能防幻读吗?(MySQL面试第二弹)

可重复读(Repeatable read)能防住幻读吗?

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可重复读

在讲可重复读之前,我们先在mysql的InnoDB下做下面的实验。

可以看到,事务A既没有读到事务B更新的数据,也没有读到事务C添加的数据,所以在这个场景下,它既防住了不可重复读,也防住了幻读。

 

到此为止,相信大家已经知道答案了,这是怎么做到的呢?

 

悲观锁与乐观锁

 

我来介绍一下悲观锁和乐观锁。

 

悲观锁

 

乐观锁

 

MySQL、ORACLE、PostgreSQL等都是使用了以乐观锁为理论基础的MVCC(多版本并发控制)来避免不可重复读和幻读,MVCC的实现没有固定的规范,每个数据库都会有不同的实现方式,这里讨论的是InnoDB的MVCC。

MVCC(多版本并发控制)

  • SELECT时,读取创建版本号=当前事务版本号,删除版本号为空或当前事务版本号。
  • INSERT时,保存当前事务版本号为行的创建版本号
  • DELETE时,保存当前事务版本号为行的删除版本号
  • UPDATE时,插入一条新纪录,保存当前事务版本号为行创建版本号,同时保存当前事务版本号到原来删除的行
  • 通过MVCC,虽然每行记录都要额外的存储空间来记录version,需要更多的行检查工作以及一些额外的维护工作,但可以减少锁的使用,大多读操作都不用加锁,读取数据操作简单,性能好。

    MCVV这种读取历史数据的方式称为快照读(snapshot read),而读取数据库当前版本数据的方式,叫当前读(current read)。

     

    快照读

    我们平时只用使用select就是快照读,这样可以减少加锁所带来的开销。

    
    select * from table ....
    

    当前读

     

    以下第一个语句需要加共享锁,其它都需要加排它锁。

    
    select * from table where ? lock in share mode; </code>`select * from table where ? for update; ``insert; ``update; `<code>delete;
    

    可以看到在读提交的隔离级别中,事务1修改了所有class_id=1的数据,当时当事务2 insert后,事务A莫名奇妙地多了一行class_id=1的数据,而且没有被之前的update所修改,产生了读提交下的的幻读。

     

    还是那句话,Mysql已经是个成熟的数据库了,怎么会采用如此低效的方法呢?其实这里的锁,是通过next-key锁实现的。

     

    Next-Key锁

    前往学习: 
    https://www.cnblogs.com/sujing/p/11110292.html

     

    B+树的特点是所有数据都存储在叶子节点上,以非聚簇索引的秦寿生为例,在秦寿生的右叶子节点存储着所有秦寿生对应的Id,即图中的34。

    马失前蹄

     

    比如如下的例子:

    1. a事务再select出来的结果在MVCC下还和第一次select一样

    2. 接着a事务不加条件地update,这个update会作用在所有行上(包括b事务新加的)

  • MySQL 5.6 Reference Manual
  • understanding InnoDB transaction isolation levels
  • MySQL · 源码分析 · InnoDB Repeatable Read隔离级别之大不同
  • 不懂数据库索引的底层原理?那是因为你心里没点b树
  • Innodb中的事务隔离级别和锁的关系
  • - MySQL InnoDB中的行锁 Next-Key Lock消除幻读

     

    来源:cnblogs.com/CoderAyu/p/11525408.html

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