MySQL RR级别下仍然会发生幻读和不可重复读

前言

在MySQL MVCC详解一文中讲到，在InnoDB的RR级别中，MVCC解决了脏读，快照读的不可重复和幻读，但是当快照读和当前读同时使用时，仍然可能会发生不可重复读和幻读。下面就来讲这两个问题什么时候会发生以及如何解决。

RR级别下当前读的幻读问题

回顾一下什么是幻读，幻读就是在一个事务中两次查询某个范围的数据，但查询结果的条数不一样。

发生幻读的场景

user表中的数据如下：

id	name	age
101	zhangsan	20
102	lisi	20

时序图如下所示，在T5时刻发生了幻读：

时刻	事务1	事务2
T1	select * from user where id>100; # 输出2条记录
T2		insert into user values(103, ‘wangwu’, 20);
T3		commit;
T4	update user set age=21 where id>100;
T5	select * from user where id>100; # 输出3条记录

为什么会发生幻读

在T4时刻，由于update语句采用的是当前读，会对事务2新增的记录进行加锁、修改age字段值、修改DB_TRX_ID隐藏字段值。
在T5时刻使用快照读时，根据可见性算法，这条新增记录的DB_TRX_ID是当前事务，所以是可见的，所以输出了三条记录。
T5时刻输出的记录条数和T1时刻的不一样，这就表示发生了幻读。

如何解决

在MySQL中提供了next-key lock来解决此类幻读问题。我们要在事务中尽可能早的执行select … for update语句，MySQL会对这个查询的范围加next-key lock来防止其他事务插入新的记录。
next-key lock包含两部分：行锁（record lock），间隙锁（gap lock）。行锁的对象是索引记录项，间隙锁的对象是索引项之间的间隙。

加锁后的时序图如下：

时刻	事务1	事务2
T1	select * from user where id>100 for update; # 输出2条记录；加next-key lock锁住101 U 102 U (102, +∞)
T2		insert into user values(103, ‘wangwu’, 20); # 执行会卡住，等待next-key lock释放
T3	update user set age=21 where id>100;
T4	select * from user where id>100; # 输出2条记录
T5	commit; # 释放next-key lock
T6		执行T2时刻的insert语句
T7		commit;

注：101 U 102 U (102, +∞)表示 对id=101的索引项加行锁 + 对id=102的索引项加行锁 + 对id在(102,+∞)的间隙加间隙锁

RR级别下的不可重复读问题

回顾一下什么是不可重复读，不可重复读就是在一个事务中两次查询同一条数据，但由于其他事务的修改导致两次看到的数据结果不一样。

发生不可重复度的场景

user表中的数据如下：

id	name	age
1	zhangsan	20

时序图如下所示，在T5时刻发生了不可重复读：

时刻	事务1	事务2
T1	select * from user where id=1; # 输出一条记录：name=zhangsan, age=20
T2		update user set age=21 where id=1;
T3		commit;
T4	update user set name=‘lisi’ where id=1;
T5	select * from user where id=1; # 输出一条记录：name=lisi, age=21

为什么会发生不可重复读

在T4时刻，由于update语句采用的是当前读，所以会对这条记录进行加锁、修改name字段值、修改DB_TRX_ID隐藏字段值。
在T5时刻使用快照读时，根据可见性算法，这条记录最新版本的DB_TRX_ID是当前事务，所以是可见的。
T5时刻读到了事务2的修改，这就表示发生了不可重复读。

如何解决

可以使用行锁来解决此类问题。我们要在事务中尽可能早的执行select … for update语句，MySQL会对这个记录加行锁来防止其他事务修改此记录。

加锁后的时序图如下：

时刻	事务1	事务2
T1	select * from user where id=1 for update; # 输出一条记录：name=zhangsan, age=20；对此记录加行锁
T2		update user set age=21 where id=1; # 执行会卡住，等待行锁释放
T3	update user set name=‘lisi’ where id=1;
T4	select * from user where id=1; # 输出一条记录：name=lisi, age=20
T5	commit; # 释放行锁
T6		执行T2时刻的update语句
T7		commit;

注：如果将此场景中的id=1改为id>=1则加的锁是next-key lock。更多锁相关内容会单独写一篇文章来详细讲解。