MySql系列：MySQL 到底是怎么解決幻讀的？
前言
尋找光的過程，就是向上爬的過程
純真的【蘇醒】、海上的【告別】、傍晚的【遺憾】、山中的【約定】、平凡的【妥協(xié)】、自我的【同行】、美好的【相遇】、社恐的【停頓】、表達(dá)的【傾聽】、勇敢的【探索】，最終發(fā)現(xiàn)，【愛】是霧中的燈塔，指引著出海時的彼岸，也是向往的歸宿。所以，“幼鳥”們，當(dāng)落定所有聲色，也別忘記哼著歌?！坐B指南
什么是幻讀？在一次事務(wù)里面，多次查詢之后，結(jié)果集的個數(shù)不一致的情況叫做幻讀。而多出來或者少的哪一行被叫做幻行。
為什么要解決幻讀？在高并發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，需要保證事務(wù)與事務(wù)之間的隔離性，還有事務(wù)本身的一致性。
MySQL 是如何解決幻讀的？如果你看到了這篇文章，那么我會默認(rèn)你了解了臟讀 、不可重復(fù)讀與可重復(fù)讀。
??什么是幻讀，臟讀，不可重復(fù)讀呢？
事務(wù) A、B 交替執(zhí)行，事務(wù) A 被事務(wù) B 干擾到了，因為事務(wù) A 讀取到事務(wù) B 未提交的數(shù)據(jù)，這就是臟讀。
在一個事務(wù)范圍內(nèi)，兩個相同的查詢，讀取同一條記錄，卻返回了不同的數(shù)據(jù)，這就是不可重復(fù)讀。
事務(wù) A 查詢一個范圍的結(jié)果集，另一個并發(fā)事務(wù) B 往這個范圍中插入 / 刪除了數(shù)據(jù)，并靜悄悄地提交，然后事務(wù) A 再次查詢相同的范圍，兩次讀取得到的結(jié)果集不一樣了，這就是幻讀。
??不可重復(fù)讀（鎖行即可解決）和幻讀的區(qū)別（需要鎖表解決）
很多人容易搞混不可重復(fù)讀（不可重復(fù)讀重點是在 update，即事務(wù)前后對比特定數(shù)據(jù)內(nèi)容的修改；而幻讀是 insert 和 delete，即事務(wù)前后數(shù)據(jù)條數(shù)的對比）和幻讀，確實這兩者有些相似。
所以說不可重復(fù)讀和幻讀最大的區(qū)別，就在于如何通過鎖機制來解決他們產(chǎn)生的問題。
但是 MySQL、ORACLE、PostgreSQL 等成熟的數(shù)據(jù)庫，出于性能考慮，都是使用以樂觀鎖為理論基礎(chǔ)的 MVCC（多版本并發(fā)控制） 來避免這兩種問題。
??悲觀鎖和樂觀鎖
傳送門：樂觀鎖和悲觀鎖
悲觀鎖
正如其名，它指的是對數(shù)據(jù)被外界（包括本系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù)，以及來自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理）修改持保守態(tài)度，因此，在整個數(shù)據(jù)處理過程中，將數(shù)據(jù)處 于鎖定狀態(tài)。悲觀鎖的實現(xiàn)，往往依靠數(shù)據(jù)庫提供的鎖機制（也只有數(shù)據(jù)庫層提供的鎖機制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問的排他性，否則，即使在本系統(tǒng)中實現(xiàn)了加鎖機 制，也無法保證外部系統(tǒng)不會修改數(shù)據(jù)）。
在悲觀鎖的情況下，為了保證事務(wù)的隔離性，就需要一致性鎖定讀。讀取數(shù)據(jù)時給加鎖，其它事務(wù)無法修改這些數(shù)據(jù)。修改刪除數(shù)據(jù)時也要加鎖，其它事務(wù)無法讀取這些數(shù)據(jù)。
樂觀鎖
相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制采取了更加寬松的加鎖機制。悲觀鎖大多數(shù)情況下依靠數(shù)據(jù)庫的鎖機制實現(xiàn)，以保證操作最大程度的獨占性。但隨之而來的就是數(shù)據(jù)庫性能的大量開銷，特別是對長事務(wù)而言，這樣的開銷往往無法承受。
而樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基于數(shù)據(jù)版本（ Version ）記錄機制實現(xiàn)。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個版本標(biāo)識，在基于數(shù)據(jù)庫表的版本解決方案中，一般是通過為數(shù)據(jù)庫表增加一個 “version” 字段來實現(xiàn)。讀取出數(shù)據(jù)時，將此版本號一同讀出，之后更新時，對此版本號加一。此時，將提交數(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進(jìn)行比對，如 果提交的數(shù)據(jù)版本號大于數(shù)據(jù)庫表當(dāng)前版本號，則予以更新，否則認(rèn)為是過期數(shù)據(jù)。
要說明的是，MVCC的實現(xiàn)沒有固定的規(guī)范，每個數(shù)據(jù)庫都會有不同的實現(xiàn)方式，這里討論的是InnoDB的MVCC。
??1. 多版本并發(fā)控制（MVCC）（快照讀/一致性讀）
多數(shù)數(shù)據(jù)庫都實現(xiàn)了多版本并發(fā)控制，并且都是靠保存數(shù)據(jù)快照來實現(xiàn)的。以 InnoDB 為例，每一行中都冗余了兩個字?jǐn)唷?/strong>
一個是行的創(chuàng)建版本，一個是行的刪除（過期）版本。具體的版本號（trx_id）存在 information_schema.INNODB_TRX 表中。版本號（trx_id）隨著每次事務(wù)的開啟自增。
事務(wù)每次取數(shù)據(jù)的時候都會取創(chuàng)建版本小于當(dāng)前事務(wù)版本的數(shù)據(jù)，以及過期版本大于當(dāng)前版本的數(shù)據(jù)。
普通的 select 就是快照讀。
SELECT id FROM T WHERE number = 1;
復(fù)制代碼原理：將歷史數(shù)據(jù)存一份快照，所以其他事務(wù)增加與刪除數(shù)據(jù)，對于當(dāng)前事務(wù)來說是不可見的。
??2. next-key 鎖 （當(dāng)前讀）
next-key 鎖包含兩部分：
記錄鎖（行鎖）
間隙鎖
記錄鎖是加在索引上的鎖，間隙鎖是加在索引之間的。（思考：如果列上沒有索引會發(fā)生什么？）
SELECT id FROM T WHERE number = 1 for update;
SELECT id FROM T WHERE number = 1 lock in share mode;
insert
update
delete
復(fù)制代碼原理：將當(dāng)前數(shù)據(jù)行與上一條數(shù)據(jù)和下一條數(shù)據(jù)之間的間隙鎖定，保證此范圍內(nèi)讀取的數(shù)據(jù)是一致的。
??其他：MySQL InnoDB 引擎 RR 隔離級別是否解決了幻讀
github 上面的評論 地址：
Mysql官方給出的幻讀解釋是：只要在一個事務(wù)中，第二次select多出了row就算幻讀。
a事務(wù)先select，b事務(wù)insert確實會加一個gap鎖，但是如果b事務(wù)commit，這個gap鎖就會釋放（釋放后a事務(wù)可以隨意dml操作），a事務(wù)再select出來的結(jié)果在MVCC下還和第一次select一樣，接著a事務(wù)不加條件地update，這個update會作用在所有行上（包括b事務(wù)新加的），a事務(wù)再次select就會出現(xiàn)b事務(wù)中的新行，并且這個新行已經(jīng)被update修改了，實測在RR級別下確實如此。
如果這樣理解的話，Mysql的RR級別確實防不住幻讀
有道友回復(fù) 地址：
在快照讀讀情況下，mysql通過mvcc來避免幻讀。在當(dāng)前讀讀情況下，mysql通過next-key來避免幻讀。select * from t where a=1;屬于快照讀 select * from t where a=1 lock in share mode;屬于當(dāng)前讀 不能把快照讀和當(dāng)前讀得到的結(jié)果不一樣這種情況認(rèn)為是幻讀，這是兩種不同的使用。所以我認(rèn)為mysql的rr級別是解決了幻讀的。
先說結(jié)論，MySQL 存儲引擎 InnoDB 隔離級別 RR 解決了幻讀問題。面試問爛的 MySQL 四種隔離級別，建議大家多了解多學(xué)習(xí)。
如引用一問題所說，T1 select 之后 update，會將 T2 中 insert 的數(shù)據(jù)一起更新，那么認(rèn)為多出來一行，所以防不住幻讀?？粗f法無懈可擊，但是其實是錯誤的，InnoDB 中設(shè)置了快照讀和當(dāng)前讀兩種模式，如果只有快照讀，那么自然沒有幻讀問題，但是如果將語句提升到當(dāng)前讀，那么 T1 在 select 的時候需要用如下語法：select * from t for update (lock in share mode) 進(jìn)入當(dāng)前讀，那么自然沒有 T2 可以插入數(shù)據(jù)這一回事兒了。
??注意
next-key 固然很好的解決了幻讀問題，但是還是遵循一般的定律，隔離級別越高，并發(fā)越低。
作者：Sunny_Chen
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來源：掘金
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