什么是幻读

迷南。 2023-07-25 14:09 14阅读 0赞

本文旨在纠正对幻读的误解：

首先回顾下事务隔离级别的定义：

*  读未提交 READ-UNCOMMITTED | 0：存在脏读，不可重复读，幻读的问题
 *  读已提交 READ-COMMITTED | 1：解决脏读的问题，存在不可重复读，幻读的问题
 *  可重复读 REPEATABLE-READ | 2：解决脏读，不可重复读的问题，存在幻读的问题，默认隔离级别，使用 MMVC机制 实现可重复读
 *  序列化 SERIALIZABLE | 3：解决脏读，不可重复读，幻读，可保证事务安全，但完全串行执行，性能最低

幻读会在 RU / RC / RR 级别下出现，SERIALIZABLE 则杜绝了幻读，但 RU / RC 下还会存在脏读，不可重复读，故我们就以 RR 级别来研究幻读，排除其他干扰。

注意：RR 级别下存在幻读的可能，但也是可以使用对记录手动加 X锁 的方法消除幻读。SERIALIZABLE 正是对所有事务都加 X锁 才杜绝了幻读，但很多场景下我们的业务sql并不会存在幻读的风险。SERIALIZABLE 的一刀切虽然事务绝对安全，但性能会有很多不必要的损失。故可以在 RR 下根据业务需求决定是否加锁，存在幻读风险我们加锁，不存在就不加锁，事务安全与性能兼备，这也是 RR 作为mysql默认隔是个事务离级别的原因，所以需要正确的理解幻读。

幻读错误的理解：

说幻读是 事务A 执行两次 select 操作得到不同的数据集，即 select 1 得到 10 条记录，select 2 得到 11 条记录。这其实并不是幻读，这是不可重复读的一种，只会在 R-U R-C 级别下出现，而在 mysql 默认的 RR 隔离级别是不会出现的。

幻读：

并不是说两次读取获取的结果集不同，幻读侧重的方面是某一次的 select 操作得到的结果所表征的数据状态无法支撑后续的业务操作。更为具体一些：select 某记录是否存在，不存在，准备插入此记录，但执行 insert 时发现此记录已存在，无法插入，此时就发生了幻读。

可以使用两个单独会话进行验证：

--------------------

Session1：T1

SET session autocommit=0;  
start transaction;

SELECT \* FROM city WHERE id = 1;

INSERT INTO city VALUES(1,'000','000');

SELECT \* FROM city WHERE id = 1;

COMMIT;

Session2：T2

SET session autocommit=0;  
start transaction;

INSERT INTO city VALUES(1,'000','000');

COMMIT;

--------------------

已经开启事务，并关闭自动提交前提下：

第一步（T1）：SELECT \* FROM city WHERE id = 1;    （结果为空）

第二步（T2）：INSERT INTO city VALUES(1,'000','000');

第三步（T1）：INSERT INTO city VALUES(1,'000','000');    （明明结果为空，单却插入失败）

第四步（T1）：SELECT \* FROM city WHERE id = 1;（结果仍然为空！！！）

描述：此时对于事务T1来说，就发生了幻读，明明读取不到 id=1 的记录，但是插入却失败

其实 RR 也是可以避免幻读的，通过对 select 操作手动加 行X锁（SELECT ... FOR UPDATE 这也正是 SERIALIZABLE 隔离级别下会隐式为你做的事情），同时还需要知道，即便当前记录不存在，比如 id = 1 是不存在的，当前事务也会获得一把记录锁（因为InnoDB的行锁锁定的是索引，故记录实体存在与否没关系，存在就加 行X锁，不存在就加 next-key lock间隙X锁），其他事务则无法插入此索引的记录，故杜绝了幻读。

在 SERIALIZABLE 隔离级别下，step1 执行时是会隐式的添加 行(X)锁 / gap(X)锁的，从而 step2 会被阻塞，step3 会正常执行，待 T1 提交后，T2 才能继续执行（主键冲突执行失败），对于 T1 来说业务是正确的，成功的阻塞扼杀了扰乱业务的T2，对于T1来说他前期读取的结果是可以支撑其后续业务的。

所以 mysql 的幻读并非什么读取两次返回结果集不同，而是事务在插入事先检测不存在的记录时，惊奇的发现这些数据已经存在了，之前的检测读获取到的数据如同鬼影一般。

这里要灵活的理解读取的意思，第一次select是读取，第二次的 insert 其实也属于隐式的读取，只不过是在 mysql 的机制中读取的，插入数据也是要先读取一下有没有主键冲突才能决定是否执行插入。

从事务的角度理解：不可重复读侧重表达 **读-读**，幻读则是说 **读-写**，用写来证实读的是鬼影。

## RR级别下防止幻读 ##

RR级别下只要对 SELECT 操作也手动加行（X）锁即可类似 SERIALIZABLE 级别（它会对 SELECT 隐式加锁）

SELECT id FROM  city WHERE id = 1 FOR UPDATE;

如果 id = 1 的记录存在则会被加行（X）锁，如果不存在，则会加 next-lock key / gap 锁（范围行锁），即记录存在与否，mysql 都会对记录应该对应的索引加锁，其他事务会被阻塞。

补充：

InnoDB的行锁锁定的是索引，而不是记录本身，这一点也需要有清晰的认识，故某索引相同的记录都会被加锁，会造成索引竞争，这就需要我们严格设计业务sql，尽可能的使用主键或唯一索引对记录加锁。索引映射的记录如果存在，加行锁，如果不存在，则会加 next-key lock / gap 锁 / 间隙锁，故InnoDB可以实现事务对某记录的预先占用，如果记录存在，它就是本事务的，如果记录不存在，那它也将是本是无的，只要本是无还在，其他事务就别想占有它。