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InnoDB解决幻读方法和原理

首先说结论,在RR的隔离级别下,Innodb使用MVCC和next-key locks解决幻读,MVCC解决的是普通读(快照读)的幻读,next-key locks解决的是当前读情况下的幻读。

读取历史数据的方式,我们叫它快照读 (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:就是select

    select * from table ….;

  • 当前读:特殊的读操作,插入/更新/删除操作,属于当前读,处理的都是当前的数据,需要加锁。

    select * from table where ? lock in share mode;
    select * from table where ? for update;
    insert;
    update ;
    delete;

当前读

所谓当前读,指的是加锁的select(S或者X), update, delete等语句。在RR的事务隔离级别下,数据库会使用next-key locks来锁住本条记录以及索引区间。

比如:在RR的情况下,假设使用的是当前读,加锁了的读
select * from table where id>3 锁住的就是id=3这条记录以及id>3这个区间范围,锁住索引记录之间的范围,避免范围间插入记录,以避免产生幻影行记录。

普通读

因为普通读是不会加锁的读,故不会有next-key locks的使用,解决幻读的手段是MVCC

MVCC会给每行元组加一些辅助字段,记录创建版本号和删除版本号。

而每一个事务在启动的时候,都有一个唯一的递增的版本号。每开启一个新事务,事务的版本号就会递增。

默认的隔离级别(REPEATABLE READ)下,增删查改变成了这样:

  • SELECT
    读取创建版本小于或等于当前事务版本号,并且删除版本为空或大于当前事务版本号的记录。这样可以保证在读取之前记录是存在的
  • INSERT
    将当前事务的版本号保存至行的创建版本号
  • UPDATE
    新插入一行,并以当前事务的版本号作为新行的创建版本号,同时将原记录行的删除版本号设置为当前事务版本号
  • DELETE
    将当前事务的版本号保存至行的删除版本号

关键点是:读取的话,必须同时满足两个条件的

  • 读取创建版本小于或等于当前事务版本号 这意味着数据在这个事务之前被创建
  • 删除版本为空或大于当前事务版本号的记录。 这意味着删除操作在这个事务之后发生

在RC的模式下,MVCC解决不了幻读和不可重复读,因为每次读都会读它自己刷新的快照版本,简单来说就是另一个事务提交,他就刷新一次,去读最新的

在RR模型,我们虽然避免了幻读,但是存在一个问题,我们得到的数据不是数据中实时的数据,如果是对实时数据比较敏感的业务,这是不现实的。

例子:MySQL

事务的隔离级别实际上都是定义了当前读的级别,MySQL为了减少锁处理(包括等待其它锁)的时间,提升并发能力,引入了快照读的概念,使得select不用加锁。而update、insert这些“当前读”,就需要另外的模块来解决了。

比如,我们有以下的订单业务场景,我们队一个商品下单的操作,我们得首先检查这个订单的数量还剩多少,然后下单。

  • 事务1:

    select num from t_goods where id=1;
    update t_goods set num=num-$mynum where id=1;

  • 事务2:

    select num from t_goods where id=1;
    update t_goods set num=num-$mynum where id=1;

假设这个时候数量只有1,我们下单也是只有1.如果在并发的情况下,事务1查询到还有一单准备下单,但是这个时候事务2已经提交了。订单变成0.这个事务1在执行update,就会造成事故。

  • 解决问题方法1(悲观锁):就是利用for update对着个商品加锁,事务完成之后释放锁。切记where条件的有索引,否则会锁全表。

  • 解决方法2(乐观锁):给数据库表加上个version字段。然后SQL改写:

    select num,version from t_goods where id=1;
    update t_goods set num=num-1,version=verison+1 where id=1 and version=${version}

参考:
https://blog.csdn.net/qq_33330687/article/details/89004462
https://blog.csdn.net/a837199685/article/details/54563740?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.channel_param

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