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innodb幻读问题怎么解决

发布时间:2022-05-12 14:43:24 来源:亿速云 阅读:206 作者:iii 栏目:大数据

本篇内容主要讲解“innodb幻读问题怎么解决”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“innodb幻读问题怎么解决”吧!

1.幻读

CREATE TABLE `test_20` ( `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 test_20 values(0,0,0),(5,5,5),(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);
begin;select * from t where d=5 for update;commit;

这个语句会命中 d=5 的这一行,对应的主键 id=5,因此在 select 语句执行完成后,id=5 这一行会加一个写锁,而且由于两阶段锁协议,这个写锁会在执行 commit 语句的时候释放。

如果只在 id=5 这一行加锁,而其他行的不加锁的话,会怎么样?

  • 在READ COMMITTED级别下可执行

  • 在REPEATABLE READ级别下,session B会阻塞

innodb幻读问题怎么解决

  • 1)Q1 只返回 id=5 这一行;

  • 2)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;

  • 3)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。

其中,Q3 读到 id=1 这一行的现象,被称为“幻读”。也就是说,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。

说明:

  • 1)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。

  • 2)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”。

2.幻读的问题(更新与新增)

2.1 语义上

session A 在 T1 时刻就声明了,“我要把所有 d=5 的行锁住,不准别的事务进行读写操作”。而实际上,这个语义被破坏了。

2.2 数据一致性问题

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在此刻的一致性,还包含了数据和日志在逻辑上的一致性。

innodb幻读问题怎么解决

候 binlog 里面的内容:

  • 1) T2 时刻,session B 事务提交,写入了两条语句;

  • 2)T4 时刻,session C 事务提交,写入了两条语句;

  • 3)T6 时刻,session A 事务提交,写入了 update t set d=100 where d=5 这条语句。

放在一起如下:

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)。

原因是:

  • 这是我们假设“select * from t where d=5 for update 这条语句只给d=5 这一行,也就是 id=5 的这一行加锁”导致的。

进一步假设:

  • 把扫描过程中碰到的行,也都加上写锁,再来看看执行效果

innodb幻读问题怎么解决

binlog 里面执行序列:

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

这里解决了session B的问题,但是session C新增的问题并没有解决!

在 T3 时刻,我们给所有行加锁的时候,id=1 这一行还不存在,不存在也就加不上锁。也就是说,即使把所有的记录都加上锁,还是阻止不了新插入的记录。

3.InnoDB 怎么解决幻读的问题

产生幻读的原因是,行锁只能锁住行,但是新插入记录这个动作,要更新的是记录之间的“间隙”。因此,为了解决幻读问题,InnoDB 只好引入新的锁,也就是间隙锁 (GapLock)。

间隙锁,锁的就是两个值之间的空隙。比如表 test_20,初始化插入了 6 个记录,这就产生了 7 个间隙。

当你执行 select * from t where d=5 for update 的时候,就不止是给数据库中已有的 6个记录加上了行锁,还同时加了 7 个间隙锁。这样就确保了无法再插入新的记录。

数据行是可以加上锁的实体,数据行之间的间隙,也是可以加上锁的实体。但是间隙锁跟我们之前碰到过的锁都不太一样。

  • 跟行锁有冲突关系的是“另外一个行锁”。



  • innodb幻读问题怎么解决

  • 跟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。
    如下:这里 session B 并不会被堵住。因为表 test_20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。它们有共同的目标,即:保护这个间隙,不允许插入值。但,它们之间是不冲突的。

    innodb幻读问题怎么解决

  • 间隙锁和行锁合称 next-key lock,每个 next-key lock 是前开后闭区间。也就是说,表test_20初始化以后,如果用 select * from t for update 要把整个表所有记录锁起来,就形成了 7 个next-key lock,分别是 (-∞,0]、(0,5]、(5,10]、(10,15]、(15,20]、(20, 25]、(25,+suprenum]。
    把间隙锁记为开区间,把 next-keylock 记为前开后闭区间。


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3.1 带来的问题

innodb幻读问题怎么解决

  • 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 的间隙锁挡住了,只好进入等待;

  • 4)session A 试图插入一行 (9,9,9),被 session B 的间隙锁挡住了。

至此,两个 session 进入互相等待状态,形成死锁。间隙锁的引入,可能会导致同样的语句锁住更大的范围,这其实是影响了并发度的。

解决方法:

  • 间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效的。所以,你如果把隔离级别设置为读提交的话,就没有间隙锁了。但同时,你要解决可能出现的数据和日志不一致问题,需要把 binlog 格式设置为 row。这,也是现在不少公司使用的配置组合。

到此,相信大家对“innodb幻读问题怎么解决”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是亿速云网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

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