20 | 幻读是什么，幻读有什么问题？

MySQL45讲

实践篇

20 | 幻读是什么，幻读有什么问题？

示例：

CREATE TABLE `t` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `c` int(11) DEFAULT NULL,
  `d` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `c` (`c`)
) ENGINE=InnoDB;

insert into t values(0,0,0),(5,5,5),
(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);

“幻读”是什么？

• Q1 只返回 id=5 这一行；
• 在 T2 时刻，session B 把 id=0 这一行的 d 值改成了 5，因此 T3 时刻 Q2 查出来的是 id=0 和 id=5 这两行；
• 在 T4 时刻，session C 又插入一行（1,1,5），因此 T5 时刻 Q3 查出来的是 id=0、id=1 和 id=5 的这三行。

“幻读”指的是一个事务在前后两次查询同一个范围的时候，后一次查询看到了前一次查询没有看到的行。（前后数据行数不一致）

“幻读”的说明：

• 在可重复读隔离级别下，普通的查询是快照读，是不会看到别的事务插入的数据的。因此，“幻读”在“当前读”下才会出现。
• 上面 session B 的修改结果，被 session A 之后的 select 语句用“当前读”看到，不能称为幻读。幻读仅专指“新插入的行”。

“幻读”有什么问题？

• 语义被破坏
  
  T1 时刻，session A 只是给 id=5 这一行加了行锁， 并没有给 id=0 这行加上锁。因此，session B 在 T2 时刻，可以执行这两条 update 语句。这样，就破坏了 session A 里 Q1 语句要锁住所有 d=5 的行的加锁声明。
• 数据一致性的问题
  锁的设计是为了保证数据的一致性。而这个一致性，不止是数据库内部数据状态的一致性，还包含了数据和日志在逻辑上的一致性。
  
  执行完成后，数据库里的结果：
• 经过 T1 时刻，id=5 这一行变成 (5,5,100);
• 经过 T2 时刻，id=0 这一行变成 (0,5,5);
• 经过 T4 时刻，表里面多了一行 (1,5,5);
• 其他行跟这个执行序列无关，保持不变。

binlog 里面的内容：

• T2 时刻，session B 事务提交，写入了两条语句；
• T4 时刻，session C 事务提交，写入了两条语句；
• T6 时刻，session A 事务提交，写入了 update t set d=100 where d=5 这条语句。

update t set d=5 where id=0; /*(0,0,5)*/
update t set c=5 where id=0; /*(0,5,5)*/

insert into t values(1,1,5); /*(1,1,5)*/
update t set c=5 where id=1; /*(1,5,5)*/

update t set d=100 where d=5;/*所有d=5的行，d改成100*/

这个语句序列，不论是拿到备库去执行，还是以后用 binlog 来克隆一个库，这三行的结果，都变成了 (0,5,100)、(1,5,100) 和 (5,5,100)。

显然，id=0 和 id=1 这两行，发生了数据不一致。

如何解决幻读？

InnoDB 引入间隙锁 (Gap Lock)，来解决“幻读”问题。

和间隙锁存在冲突关系的，是“往这个间隙中插入一个记录”这个操作。 间隙锁之间都不存在冲突关系。

因为表 t 里并没有 c=7 这个记录，因此 session A 加的是间隙锁 (5,10)。而 session B 也是在这个间隙加的间隙锁。

间隙锁和行锁合称 next-key lock，每个 next-key lock 是前开后闭区间。

间隙锁会导致死锁。

1. session A 执行 select … for update 语句，由于 id=9 这一行并不存在，因此会加上间隙锁 (5,10);
2. session B 执行 select … for update 语句，同样会加上间隙锁 (5,10)，间隙锁之间不会冲突，因此这个语句可以执行成功；
3. session B 试图插入一行 (9,9,9)，被 session A 的间隙锁挡住，只好进入等待；
4. session A 试图插入一行 (9,9,9)，被 session B 的间隙锁挡住。

间隙锁允许在当前事务中进行插入操作。