mysql的可重复读REPEATABLE READ隔离级别和幻读

我就是我 2022-05-21 09:43 207阅读 0赞

1）mvcc多版本控制提高读写qps

2) REPEATBLE READ 级别并不能完全避免幻读，需要加next key locks，可以使显示锁(select \* where \* for update   or lock in share mode)

一些文章写到InnoDB的可重复读避免了“幻读”（phantom read），这个说法并不准确。

做个试验：(以下所有试验要注意存储引擎和隔离级别)

mysql>show create table t\_bitfly/G;  
CREATE TABLE \`t\_bitfly\` (  
\`id\` bigint(20) NOT NULL default ‘0’,  
\`value\` varchar(32) default NULL,  
PRIMARY KEY (\`id\`)  
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=gbk

试验4-1：

如此就出现了幻读，以为表里没有数据，其实数据已经存在了，傻乎乎的提交后，才发现数据冲突了。

试验4-2：

tSessionA               Session B  
|  
| START TRANSACTION;           START TRANSACTION;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|                                       INSERT INTO t\_bitfly VALUES (2, ‘b’);  
|                              
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|                               COMMIT;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|  
| UPDATE t\_bitfly SET value=’z’;  
| Rows matched: 2  Changed:2  Warnings: 0  
| (怎么多出来一行)  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |z     |  
| |    2 |z     |  
| +——+——-+  
|  
v

本事务中第一次读取出一行，做了一次更新后，另一个事务里提交的数据就出现了。也可以看做是一种幻读。

——

那么，InnoDB指出的可以避免幻读是怎么回事呢？

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/innodb-record-level-locks.html

By default, InnoDB operatesin REPEATABLE READ transaction isolation level and with the innodb\_locks\_unsafe\_for\_binlogsystem variable disabled. In this case, InnoDB uses next-key locks for searchesand index scans, which prevents phantom rows (see Section 13.6.8.5, “Avoidingthe Phantom Problem Using Next-Key Locking”).

准备的理解是，当隔离级别是可重复读，且禁用innodb\_locks\_unsafe\_for\_binlog的情况下，在搜索和扫描index的时候使用的next-keylocks可以避免幻读。

关键点在于，是InnoDB默认对一个普通的查询也会加next-key locks，还是说需要应用自己来加锁呢？如果单看这一句，可能会以为InnoDB对普通的查询也加了锁，如果是，那和序列化（SERIALIZABLE）的区别又在哪里呢？

MySQL manual里还有一段：

13.2.8.5. Avoiding the PhantomProblem Using Next-Key Locking (http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/innodb-next-key-locking.html)

Toprevent phantoms, `InnoDB` usesan algorithm called next-key locking that combinesindex-row locking with gap locking.

Youcan use next-key locking to implement a uniqueness check in your application:If you read your data in share mode and do not see a duplicate for a row youare going to insert, then you can safely insert your row and know that thenext-key lock set on the successor of your row during the read prevents anyonemeanwhile inserting a duplicate for your row. Thus, the next-key lockingenables you to “lock” the nonexistence of something in your table.

我的理解是说，InnoDB提供了next-key locks，但需要应用程序自己去加锁。manual里提供一个例子：

SELECT \* FROM child WHERE id> 100 FOR UPDATE;

这样，InnoDB会给id大于100的行（假如child表里有一行id为102），以及100-102，102+的gap都加上锁。

可以使用showinnodb status来查看是否给表加上了锁。

再看一个实验，要注意，表t\_bitfly里的id为主键字段。

实验4-3：

t SessionA             Session B  
|  
| START TRANSACTION;                START TRANSACTION;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly  
| WHERE id<=1  
| FOR UPDATE;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|                                      INSERT INTO t\_bitfly   VALUES (2, ‘b’);  
|                            Query OK, 1 row affected  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|                              INSERT INTO t\_bitfly  
|                              VALUES (0, ‘0’);  
|                                  (waiting for lock …  
|                               then timeout)  
|                                   ERROR 1205 (HY000):  
|                                  Lock wait timeout exceeded;  
|                                   try restarting transaction  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
|                           COMMIT;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +——+——-+  
| | id   | value |  
| +——+——-+  
| |    1 |a     |  
| +——+——-+  
v

可以看到，用id<=1加的锁，只锁住了id<=1的范围，可以成功添加id为2的记录，添加id为0的记录时就会等待锁的释放。

MySQL manual里对可重复读里的锁的详细解释：

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/set-transaction.html\#isolevel\_repeatable-read

Forlocking reads (`SELECT` with `FORUPDATE` or `LOCK IN SHARE MODE`),`UPDATE`, and `DELETE` statements, lockingdepends on whether the statement uses a unique index with a unique searchcondition, or a range-type search condition. For a unique index with a uniquesearch condition, `InnoDB` locksonly the index record found, not the gap before it. For other searchconditions, `InnoDB` locksthe index range scanned, using gap locks or next-key (gap plus index-record)locks to block insertions by other sessions into the gaps covered by the range.

——

一致性读和提交读，先看实验，

实验4-4：

tSessionA              Session B  
|  
| STARTTRANSACTION;             START TRANSACTION;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +—-+——-+  
| | id | value |  
| +—-+——-+  
| |  1 |a     |  
| +—-+——-+  
|                              INSERT INTO t\_bitfly   VALUES (2, ‘b’);  
|                                
|                              COMMIT;  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +—-+——-+  
| | id | value |  
| +—-+——-+  
| |  1 |a     |  
| +—-+——-+  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly LOCK IN SHARE MODE;  
| +—-+——-+  
| | id | value |  
| +—-+——-+  
| |  1 |a     |  
| |  2 |b     |  
| +—-+——-+  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly FOR UPDATE;  
| +—-+——-+  
| | id | value |  
| +—-+——-+  
| |  1 |a     |  
| |  2 |b     |  
| +—-+——-+  
|  
| SELECT \* FROM t\_bitfly;  
| +—-+——-+  
| | id | value |  
| +—-+——-+  
| |  1 |a     |  
| +—-+——-+  
v

如果使用普通的读，会得到一致性的结果，如果使用了加锁的读，就会读到“最新的”“提交”读的结果。

本身，可重复读和提交读是矛盾的。在同一个事务里，如果保证了可重复读，就会看不到其他事务的提交，违背了提交读；如果保证了提交读，就会导致前后两次读到的结果不一致，违背了可重复读。

可以这么讲，InnoDB提供了这样的机制，在默认的可重复读的隔离级别里，可以使用加锁读去查询最新的数据。

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/innodb-consistent-read.html

Ifyou want to see the “freshest” state of the database, you should use either theREAD COMMITTED isolation level or a locking read:  
SELECT \* FROM t\_bitfly LOCK IN SHARE MODE;

——

结论：MySQLInnoDB的可重复读并不保证避免幻读，需要应用使用加锁读来保证。而这个加锁度使用到的机制就是next-keylocks。