InnoDB的锁机制浅析 (4)

自增锁(AUTO-INC Locks)是事务插入时自增列上特殊的表级别的锁。最简单的一种情况:如果一个事务正在向表中插入值,则任何其他事务必须等待,以便第一个事务插入的行接收连续的主键值。

我们一般把主键设置为AUTO_INCREMENT的列,默认情况下这个字段的值为0,InnoDB会在AUTO_INCREMENT修饰下的数据列所关联的索引末尾设置独占锁。在访问自增计数器时,InnoDB使用自增锁,但是锁定仅仅持续到当前SQL语句的末尾,而不是整个事务的结束,毕竟自增锁是表级别的锁,如果长期锁定会大大降低数据库的性能。由于是表锁,在使用期间,其他会话无法插入表中。

4 幻读

这一章节,我们通过幻读,逐步展开对InnoDB锁的探究。

4.1 幻读概念

解释了不同概念的锁的作用域,我们来看一下幻读到底是什么。幻读在RR条件下是不会出现的。因为RR是Repeatable Read,它是一种事务的隔离级别,直译过来也就是“在同一个事务中,同样的查询语句的读取是可重复”,也就是说他不会读到”幻影行”(其他事务已经提交的变更),它读到的只能是重复的(无论在第一次查询之后其他事务做了什么操作,第二次查询结果与第一次相同)。

上面的例子都是使用for update,这种读取操作叫做当前读,对于普通的select语句均为快照读。

当前读,又叫加锁读,或者 阻塞读。这种读取操作不再是读取快照,而是读取最新版本并且加锁。
快照读不会添加任何锁。

官方文档对于幻读的定义是这样的:

原文:The so-called phantom problem occurs within a transaction when the same query produces different sets of rows at different times. For example, if a SELECT is executed twice, but returns a row the second time that was not returned the first time, the row is a “phantom” row.
手动无脑翻译:所谓的幻影行问题是指,在同一个事务中,同样的查询语句执行多次,得到了不同的结果,这就是幻读。例如,如果同一个SELECT语句执行了两次,第二次执行的时候比第一次执行时多出一行,则该行就是所谓的幻影行。

The so-called phantom problem occurs within a transaction when the same query produces different sets of rows at different times.,这句话看起来应该是不可重复读的定义,同样的查询得到了不同的结果(两次结果不是重复的),但是后面的举例给出了幻读真正的定义,第二次比第一次多出了一行。也就是说,幻读的出现有这样一个前提,第二次查询前其他事务提交了一个INSERT插入语句。而不可重复读出现的前提是第二次查询前其他事务提交了UPDATE或者DELETE操作。

mysql的快照读,使得在RR的隔离级别上在next-Key的作用区间内,制造了一个快照副本,这个副本是隔离的,无论副本对应的区间里的数据被其他事务如何修改,在当前事务中,取到的数据永远是副本中的数据。
RR级别下之所以可以读到之前版本的数据,是由于数据库的MVCC(Multi-Version Concurrency Control,多版本并发控制)。参见InnoDB Multi-Versioning

有些文章中提到“RR也不能完全避免幻读”,实际上官方文档实际要表达的意义是“在同一个事务内,多次连续查询的结果是一样的,不会因其他事务的修改而导致不同的查询结果”,这里先给出实验结论:

1.当前事务如果未发生更新操作(增删改),快照版本会保持不变,多次查询读取的副本是同一个。
2.当前事务如果发生更新(增删改),再次查询时,会刷新快照版本。

4.2 RC级别下的幻读

RC情况下会出现幻读。
首先设置隔离级别为RC,SET SESSION tx_isolation='READ-COMMITTED';

事务一 事务二
mysql> SET SESSION tx_isolation='READ-COMMITTED';
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test where code > 8;
+----+------+
| id | code |
+----+------+
| 10 | 10 |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)
   
  mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into test values(9,9);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test where code > 8;
+----+------+
| id | code |
+----+------+
| 9 | 9 |
+----+------+
| 10 | 10 |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)
   

RC(Read Commit)隔离级别可以避免脏读,事务内无法获取其他事务未提交的变更,但是由于能够读到已经提交的事务,因此会出现幻读和不重复读。
也就是说,RC的快照读是读取最新版本数据,而RR的快照读是读取被next-key锁作用区域的副本

4.3 RR级别下能否避免幻读?

我们先来模拟一下RR隔离级别下没有出现幻读的情况:

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