在 MySQL 中,幻读(Phantom Read)是指在一个事务中,两次相同的查询返回了不同的结果集,通常是由于其他事务插入或删除了符合查询条件的数据。为了保证没有幻读,MySQL 主要通过 事务隔离级别 和 锁机制 来实现。
1. 事务隔离级别
MySQL 支持四种事务隔离级别,不同隔离级别对幻读的解决程度不同:
隔离级别 | 脏读(Dirty Read) | 不可重复读(Non-Repeatable Read) | 幻读(Phantom Read) |
---|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) | 可能 | 可能 | 可能 |
读已提交(Read Committed) | 不可能 | 可能 | 可能 |
可重复读(Repeatable Read) | 不可能 | 不可能 | 可能(MySQL 中不可能) |
串行化(Serializable) | 不可能 | 不可能 | 不可能 |
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可重复读(Repeatable Read) 是 MySQL 的默认隔离级别,在该级别下,MySQL 通过 MVCC(多版本并发控制) 和 Next-Key Lock 机制避免了幻读。
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串行化(Serializable) 通过强制事务串行执行来避免幻读,但性能较差。
2. MVCC(多版本并发控制)
MVCC 是 MySQL 实现可重复读隔离级别的核心机制。它通过以下方式避免幻读:
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版本链:
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每行数据都有多个版本,每个版本包含一个创建时间(事务 ID)和删除时间(事务 ID)。
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事务只能看到在它开始之前已经提交的数据版本。
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快照读(Snapshot Read):
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在可重复读隔离级别下,事务在第一次读取数据时会创建一个快照。
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后续的读取操作都基于这个快照,因此不会看到其他事务插入的新数据。
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3. Next-Key Lock
Next-Key Lock 是 MySQL 在可重复读隔离级别下避免幻读的锁机制。它是 记录锁(Record Lock) 和 间隙锁(Gap Lock) 的结合。
3.1 记录锁(Record Lock)
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锁定索引中的某一条记录。
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防止其他事务修改或删除该记录。
3.2 间隙锁(Gap Lock)
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锁定索引记录之间的间隙,防止其他事务在间隙中插入新数据。
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例如,如果表中有记录
1, 3, 5
,间隙锁会锁定(-∞, 1)
、(1, 3)
、(3, 5)
和(5, +∞)
。
3.3 Next-Key Lock
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结合记录锁和间隙锁,锁定记录及其前后的间隙。
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例如,对于记录
3
,Next-Key Lock 会锁定(1, 3]
。
示例
假设有一个表 t
,数据如下:
id --- 1 3 5
执行以下查询:
SELECT * FROM t WHERE id > 1 AND id < 5 FOR UPDATE;
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MySQL 会锁定
(1, 3]
和(3, 5)
,防止其他事务插入id
为2
或4
的记录。 -
这样,在当前事务中再次执行相同的查询时,不会出现幻读。
4. 如何避免幻读
4.1 使用可重复读隔离级别
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默认情况下,MySQL 的可重复读隔离级别通过 MVCC 和 Next-Key Lock 避免了幻读。
4.2 显式加锁
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使用
SELECT ... FOR UPDATE
或SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
对查询结果加锁。 -
例如:
SELECT * FROM t WHERE id > 1 AND id < 5 FOR UPDATE;
这样会锁定符合条件的记录及其间隙,防止其他事务插入新数据。
4.3 使用串行化隔离级别
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串行化隔离级别通过强制事务串行执行来避免幻读,但会显著降低并发性能。
5. 总结
MySQL 主要通过以下机制避免幻读:
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可重复读隔离级别:默认情况下通过 MVCC 和 Next-Key Lock 避免幻读。
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Next-Key Lock:锁定记录及其间隙,防止其他事务插入新数据。
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显式加锁:通过
FOR UPDATE
或LOCK IN SHARE MODE
显式加锁,进一步避免幻读。
在实际开发中,建议使用默认的 可重复读隔离级别,并结合业务需求选择合适的锁机制来避免幻读。