目 录

    • 1. 前 言
      • 1.1 并发事务存在的问题
      • 1.2 事务的隔离级别
      • 1.3 快照读和当前读
    • 2. 不同事务隔离级别下幻读的区别
      • 2.1 读已提交下的幻读
      • 2.2 可重复读下的幻读
        • 2.2.1 情况一，无幻读
        • 2.2.2 情况二，有幻读
        • 2.2.3 情况三，有幻读
    • 3. 小 结

1. 前 言

在正式开始之前，先简单回顾一下并发事务存在的问题以及事务的隔离级别等内容。

1.1 并发事务存在的问题

当两个或者两个以上事务同时开启去处理同一个表的数据时，可能会存在以下的问题：

  • 丢失修改
  • 脏读
  • 不可重复读
  • 幻读

丢失修改

丢失修改是指当两个或多个事务更新同一行记录，产生更新丢失的现象，事务回滚覆盖和事务提交覆盖都会导致这种现象的产生。

脏读

一个事务能读取到另一个事务已经修改但还没有提交的数据。

不可重复读

在一个事务中多次执行同一条查询语句，读取到的数据内容前后不一致。

幻读

在一个事务中多次执行同一条查询语句，读取到的数据记录在数量上前后不一致，可能多了几条记录也可能少了几条记录。

1.2 事务的隔离级别

为了解决并发事务存在的问题，大佬们想到了一个手段，那就是对事务进行隔离，最好是做到各个事务各干各的，互不干涉，但理想很丰满，现实很骨感，哪可能一步到位呢。

为了应对不同的需要，解决不同的问题，于是决定将事务的隔离分成四个级别，分别是：

  • 读未提交
  • 读已提交
  • 可重复读
  • 串行化

它们各自能解决的并发事务问题如下表所示：

隔离级别 \ 事务问题事务回滚覆盖脏读不可重复读事务提交覆盖幻读
读未提交能解决不能解决不能解决不能解决不能解决
读已提交能解决能解决不能解决不能解决不能解决
可重复读能解决能解决能解决能解决不能完全解决，可能发生
串行化能解决能解决能解决能解决能解决

1.3 快照读和当前读

快照读

快照读是基于 MVCC 和 undo log 来实现的，读取数据的历史版本，得到一个 ReadView (事务视图) ，不对数据加锁，适用于简单 select 语句。

这里提一句，所谓 MVCC 并发版本控制，就是靠 ReadView (事务视图) 来实现的，多个 readView 组成 undo log（回滚日志）。

当前读

当前读是基于行锁 + 间隙锁来实现的，读取数据的最新版本，并对数据进行加锁，适用于 insert，update，delete， select ... for update， select ... lock in share mode 语句，以及加锁了的 select 语句。

在更新数据时，都是先读后写，而这个读，就是指当前读，意味读取数据时，读到的是该条数据最新生成的 ReadView。

2. 不同事务隔离级别下幻读的区别

在上面的表格中，我们能看到，在读已提交这个隔离级别下，幻读是不能被解决的，也就是说会发生；而在可重复读这个隔离级别下，幻读则是没有完全被解决，只是解决了部分，意味着仍然有可能发生。

那它们分别是怎么产生的？各自又有什么表现？有何区别？下面我们举个例子来探究一下。

假设现在有两个事务，分别是事务 A 和 事务 B ，同时有一张学生表 student（表中只有一条记录，stu_name 为王大） ，我们用这两个事务来操作这张表。

2.1 读已提交下的幻读

在读已提交这种事务隔离级别下，两个事务的操作顺序如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0;
  1. 事务 A 第一次查询，得到的数据记录是 stu_name 为王大这一条
  2. 事务 B 中途往表里插入了一条 stu_name 为李二的记录，并提交自身的事务
  3. 事务 A 用第一次查询的 SQL 语句进行第二次查询时，发现得到的数据记录成了两条，出现幻读

表现

普通的查询语句，能看到明显幻读现象。

原因剖析

事务 A 中用的是普通的 select 语句，因此采用的是快照读，但由于事务隔离级别为读已提交，在读已提交下，每次 select 操作，都会重新获取最新版本的数据，也正是因为这个原因，导致事务 A 中两次查询得到的结果在数量不一致，产生幻读。

解决方式

将事务隔离级别升级为可重复读

2.2 可重复读下的幻读

2.2.1 情况一，无幻读

在可重复读这种事务隔离级别下，两个事务的操作顺序如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0;

像上面这样的事务操作，虽然在读已提交事务隔离级别下会产生幻读，但在可重复读事务隔离级别下，却不会产生幻读。

原因：在可重复读事务隔离级别下，针对普通的 select 语句，采用的是快照读，只会在第一次查询的时候获取一次数据的版本，往后继续做相同的 select 操作，不会重新获取，会延用前面得到的数据版本。

细心的你有没有发现，在可重复读事务隔离级别下，对于快照读（普通的 select 操作），这不就是使用 MVCC 解决幻读问题吗？你没看错，是这样的。

2.2.2 情况二，有幻读

在可重复读这种事务隔离级别下，两个事务的操作顺序如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0 for update;

上面的事务操作，和前面不同的地方在于，第二次查询加上了 for update ，也就是采用当前读。

表现

能看到明显的幻读现象

原因剖析

由于事务 A 第二次查询在 SQL 语句末尾加上了 for update ，表示采用当前读的方式，获取数据的最新版本，那么自然而然会把事务 B 中途插入的数据给查出来，从而出现幻读。

解决方式

用 next-key lock 解决，如果是走索引，会锁住索引本身的行锁；如果是范围，就会成为一个行锁+间隙锁，导致范围内的无法插入；如果是无索引的，直接全表加上了间隙锁，无法插入，阻塞。

具体的操作方式如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0 for update;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0 for update;

事务 A 的每次查询都加上 for update，这样就不会出现幻读，原因是事务 B 的 insert 操作会被阻塞，无法将数据插入到表中，从而避免幻读的出现。

2.2.3 情况三，有幻读

在可重复读这种事务隔离级别下，两个事务的操作顺序如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
update student set stu_class = ‘03’ where stu_id is not null;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0;

在上面的事务操作下，事务 B 能将数据记录正常插入到表中，而事务 A 做了一次 update 操作，从上面的介绍我们可以知道，update 操作是当前读，会获取到数据的最新版本，自然也能拿到事务 B 的提交记录。

表现

能明显看到幻读现象

原因剖析

事务 A 的 update 操作采用的是当前读，会获取数据的最新版本，将事务 B 提交的结果读取出来，后面事务 A 再做普通的 select 操作，采用快照读，由于延用 update 操作时得到的数据历史版本，因而产生幻读。

解决方式

同 2.2.2 中的解决方式一样，具体操作如下：

事务A事务B
begin;
begin;
开始第一次查询：select * from student where stu_id > 0 for update;
insert into student(stu_name) values(‘李二’);
commit;
update student set stu_class = ‘03’ where stu_id is not null;
开始第二次查询：select * from student where stu_id > 0 for update;

最简单的解决方式，就是再将事务隔离级别升级，改为串行化，毕竟串行化本身就解决所有事务问题，当然，这会牺牲效率。

3. 小 结

  1. 并发事务中，对于普通的 select 语句，在读已提交下，能明显看到幻读的现象，而在可重复读下，看不到幻读现象。
  2. 并发事务中，对于事务执行语句里含有当前读的情况，得具体问题具体分析，可能可以看到幻读，也可能由于加了 for update ，看不到幻读。