【MySQL】可重复读级别下基于Next Key Lock解决幻读

news2024/11/4 15:48:43

昨天读到了一篇文章[1],里面讲,面试官说mysql的可重复读级别下有解决幻读的方式,最后公布了答案,是在sql后面加for update。这么说倒是没错,但是这种问法给我一种奇怪的感觉,因为for update无论在哪个隔离级别下,都能提供x锁进行锁定防止幻读,而next key lock,是x锁的三种实现算法之一,next key lock,也不应该翻译为间隙锁。下面我们一一讲来。

一,mysql的锁

mysql的锁,

按照读或写,分成s锁和x锁

按照锁的范围,分成表锁和行锁

按照意向锁的读或写,分成is锁和ix锁。其中is锁和ix锁是表锁,但不是真的用排他锁锁表,而是一种共享锁,旨在告诉其他线程表中有s锁或者x锁;而s锁和x锁是真的加了排他锁,s锁是对读共享对写排他,x锁是对其他线程的任何操作都排他,且s锁和x锁都是行锁。

而最后一个,mysql行锁的三种算法。

行锁(Record Lock),只锁单行记录本身。

间隙锁(Gap Lock),锁住记录两边的记录,但是对记录本身,不加锁。

临键锁(Next Key Lock),即锁住记录本身,也锁住记录两边,这种锁的范围是左闭右开。还有一种锁,叫做Previous Key Lock,和Next Key Lock类似,区别只是锁的范围左开右闭。它们都来自于谓词锁,即锁住满足某一查询条件的所有数据项,它不仅包括当前在数据库中满足条件的记录,也包括即将要插入,更新或删除到数据库并满足查询条件的数据项。

下图来自《MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎》一书。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

第一个需要清晰指出的误区是,Next Key Lock翻译为临键锁[2],而不是间隙锁。next意为下一个,key意为键;而gap指空挡、间隙,因此Gap Lock才是间隙锁。

第二个误区是,Next Key Lock确实能够解决幻读问题,但是不止在可重复读(rr)级别下,你在所有级别下,在sql后面加for update都能施加x锁(有时是临键锁有时是行锁,这个后面讲)解决幻读问题。

二,mysql解决并发问题的机制

mysql有两种解决并发问题的机制,一种叫做基于一致性的非锁定读(Multi Version Concurrent Control, MVCC),也叫快照读;另一种叫做基于一致性的锁定读(Lock Based Concurrent Control, LBCC)也叫当前读

mysql四种隔离级别,读未提交,就是没有并发控制;读已提交和可重复读默认走的MVCC;串行化走的LBCC;但是不管哪个级别,加了lock in share mode(s锁)和for update(x锁)都是走的LBCC了。

简单来说,读已提交和可重复读不加锁走MVCC,加锁走LBCC。串行化就走LBCC没法走MVCC;读未提交默认没并发控制,加了所走LBCC,不过这种级别应该也应用不广。

MVCC其实就是不直接读取记录本身,只读写操作形成的undo log,undo log其实就是一种数据快照,其中包括记录所有数据,此外还多了一个指向其他undo log的指针(roll_ptr)和生成此undo log的事务id(trix_id),因此MVCC被称为快照读。这些不同事务写操作的undo log形成一个undo log链表,在查询的时候事务去undo log链表中进行查询,读已提交和可重复读的区别就是,读已提交每次查询都生成一个ReadView,而可重复读只有第一次查询生成一个ReadView。ReadView如何控制查询和解决不可重复读问题的,可以看往期文章[3]。

LBCC是直接去读取记录本身,这个没有什么好说的。

需要特别说明的是,MVCC和LBCC都是针对读请求的并发机制,对于写请求,会直接对要修改的行加锁进行操作,写操作在事务中会形成undo log并不持久化到硬盘,事务提交后持久化到硬盘并删除无用的undo log。

三,Next Key Lock如何解决幻读问题

要知道Next Key Lock如何解决幻读问题,首先要知道什么是幻读。幻读问题,简单的说就是a事务进行了两次相同的查询,第二次查询结果比第一次多了一些结果,原因是b事务在a事务两次查询中间,向其查询范围内插入了数据并提交,导致a事务第二次查询范围内多出了这些b事务提交的数据。好,接下来我们看一下例子。

假设有这样的一个sql,其中a是辅助索引,a的值有1、3、5、8、10。

select * from t where a = 5 for update;

由于加了x锁,走的LBCC,x锁的具体实现为临键锁,锁住(3, 5)+5+(5,8),即(3,8)。为什么使用临键锁锁住一整个区域呢,用行锁Record Lock只锁住一行不行吗,毕竟我们的查询条件只是a=5。

答案是不行。行锁的定义就是只锁住一行,而且a是辅助索引,并非唯一索引,意味着a=5可能有多行,只靠Record Lock锁不住多行a=5的记录。不仅如此,还有可能新插入的a=5的记录插入在原本a=5索引的最左侧或最右侧,因此要使用Next Key Lock锁住接近a=5的所有索引值对应的记录。即(3, 5)范围内有可能插入一个新的a=5的记录,(5,8)范围内也有可能插入一个新的a=5的记录,因此要锁住临近a=5的一整个范围。整个可能被插入的范围都被锁住,那么新插入数据的可能性就不存在了,幻读因此不可能出现。

至此,我们解释了为什么不能直接使用行锁来加锁,也解释了临键锁为什么能防止幻读。

四,Next Key Lock降级为Record Lock

前面我们解释了为什么普通索引要使用临键锁。其实还有一种情况,即等值查询时,使用的索引是唯一索引,那么Next Key Lock会被mysql降级为Record Lock。

因为唯一索引的数据是唯一的,不管查找的唯一索引的数据有或者没有,都只需要锁住一行即可,使用行锁锁住一行就能锁住等值查询的要找的那一条记录。

五,没有LBCC,可重复读只靠默认的MVCC能解决幻读问题吗

在可重复读级别下,只靠MVCC能够防止幻读吗?先说答案,部分情况下能,部分情况下,不能。

1,能防止幻读的情况

先说一下能防止幻读的原因。a事务进行了两次相同的查询,b事务在这两次查询中间,插入了在a事务查询范围内的数据,并提交,导致a事务第二次查询比第一次查询多出了数据,这就是幻读,两次相同的查询但是结果不一样,多了数据。

出现这种幻读的情况下,分为两种情况,事务b比事务a早开启,和事务b比事务a晚开启。

(1)假设事务b比事务a早开启,在事务a两次查询中间提交。

那么事务a第一次查询时生成了一个ReadView,在事务a第二次查询时,还会使用这个ReadView去进行查询(因为是可重复读级别下)。首先事务a会发现根据这个ReadView,事务b的trx_id在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间,表示事务b可能是活跃的事务,是不是还需要查看m_ids列表;

第二步,其中的m_ids列表(包括了生成ReadView时所有活跃的事务id)会包含事务b的trx_id,因此会认为事务b还是一个活跃事务,活跃事务的数据属于脏数据,因此不会被事务a读取。

注,ReadView的使用规则,查看文章[3]。

(2),假设事务b比事务a晚开启,在事务a两次查询中间提交。则事务b在提交数据后生成的undo log的trx_id就是事务b的trx_id,事务b要比事务a晚开启,意味着事务b的trx_id比事务a第一次查询时生成的ReadView的max_trx_id要大,则事务a在第二次查询时,可以通过ReadView知道,事务b是生成ReadView以后才开启,则事务a不会读取将来的数据。

两种情况列举下来,均可以避免幻读。

2,不能防止幻读的情况

那么什么时候不能防止幻读呢?在防止幻读时举的例子如下:
a事务进行了两次相同的查询,b事务在这两次查询中间,插入了在a事务查询范围内的数据,并提交,导致a事务第二次查询比第一次查询多出了数据

我们只需要在事务a第二次查询数据前,对事务b提交的数据做修改,然后再进行事务a的第二次查询。只用添加这么一步,就会出现幻读。

这是因为update本身不会根据MVCC,具体说就是ReadView去查看是否可以修改,update本身是加悲观锁直接对记录进行修改的,也就是说在事务b插入并提交以后,事务a是可以找到这条数据并成功修改的,并因此生成了undo log,并且undo log的trx_id就是事务a自己。

此时事务a再进行第二次查询,事务a查到符合范围的数据中,有一个自己修改的undo log快照,符合条件,于是就作为结果展示出来了,因此产生了幻读。

以上,就是关于可重复读、MVCC、LBCC、临键锁、间隙锁的一些解释。

参考文章:
[1],Mysql 间隙锁原理,以及Repeatable Read隔离级别下可以防止幻读原理(百度)
[2],详解 MySql InnoDB中的三种行锁(记录锁、间隙锁与临键锁)
[3],【MySQL】基于MVCC的RR、RC级别事务原理简述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2231908.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

vscode通过.vscode/launch.json 内置php服务启动thinkphp 应用后无法加载路由解决方法

我们在使用vscode的 .vscode/launch.json Launch built-in server and debug 启动thinkphp应用后默认是未加载thinkphp的路由文件的, 这个就导致了,某些thinkphp的一些url路由无法访问的情况, 如http://0.0.0.0:8000/api/auth.admin/info这…

【canal 中间件】canal 实时监听 binlog

文章目录 一、安装 MySQL1.1 启动 mysql 服务器1.2 开启 Binlog 写入功能1.2.1创建 binlog 配置文件1.2.2 修改配置文件权限1.2.3 挂载配置文件1.2.4 检测 binlog 配置是否成功 1.3 创建账户并授权 二、安装 canal2.1 安装 canal-admin(可选)2.1.1 启动 canal-admin 容器2.1.2 …

在阿里云快速启动Umami玩转网页分析

阿里云计算巢提供了Umami快速部署能力,使用者不需要自己下载代码,不需要自己安装复杂的依赖,不需要了解底层技术,只需要在控制台图形界面点击几下鼠标就可以快速部署并启动Umami,非技术同学也能轻松搞定。 什么是Umam…

【模型学习之路】手写+分析bert

手写分析bert 目录 前言 架构 embeddings Bertmodel 预训练任务 MLM NSP Bert 后话 netron可视化 code2flow可视化 fine tuning 前言 Attention is all you need! 读本文前,建议至少看懂【模型学习之路】手写分析Transformer-CSDN博客。 毕竟Bert是tr…

stm32移植LVGL(LVGL 8.2.0)

目录 1.下载LVGL源码 2.修改LVGL文件夹 (1)文件夹 examples 改动 (2)文件夹 demos 改动 3.最终LVGL文件夹内容 4.软件Keil配置、添加头文件 5.程序配置 6.其它配置参考链接 1.下载LVGL源码 LVGL源码地址:https://github.com/lvgl/lvgl 2.修改LVGL文件夹…

海南华志亿星电子商务有限公司电商服务的璀璨新星

在这个全民直播、短视频带货风起云涌的时代,抖音电商以其独特的魅力成为了众多商家竞相追逐的蓝海市场。而在这片波澜壮阔的商海中,海南华志亿星电子商务有限公司犹如一颗璀璨的新星,以其专业的服务、创新的策略,为无数商家照亮了…

动手学深度学习66 使用注意力机制的seq2seq

1. 使用注意力机制的seq2seq key value等价 是一个东西 第i个词rnn的输出 根据加权的不同,解码器前面用编码器前面的输出,到后面用后面的输出。 2. code 核心代码: context 怎么算 embedding没变,Decoder加了attention层 class Seq2SeqAt…

高校大数据实训平台介绍

高校大数据实验室架构 具体实训平台介绍 编程实训平台 1、大数据开发实训平台 大数据开发实训平台是面向实训课和课后训练的编程实训平台,平台底层基于Docker技术,采用容器云部署方案,预装大数据相关课程教学所需的实训环境…

【快速上手】pyspark 集群环境下的搭建(Yarn模式)

目录 前言: 一、安装步骤 安装前准备 1.第一步:安装python 2.第二步:在bigdata01上安装spark 3.第三步:同步bigdata01中的spark到bigdata02和03上 二、启动 三、可打开yarn界面查看任务 前言: 上一篇介绍的是…

【ARM Linux 系统稳定性分析入门及渐进 1.2 -- Crash 工具依赖内容】

文章目录 Prerequisites1. 内核对象文件2. 内存镜像3. 平台处理器类型4. Linux 内核版本 Prerequisites crash 工具需要依赖下面的内容: 1. 内核对象文件 vmlinux 文件:需要一个 vmlinux 内核对象文件,在本文中称为命名列表(na…

【Canal 中间件】Canal 实现 MySQL 增量数据的异步缓存更新

文章目录 一、安装 MySQL1.1 启动 mysql 服务器1.2 开启 Binlog 写入功能1.2.1创建 binlog 配置文件1.2.2 修改配置文件权限1.2.3 挂载配置文件1.2.4 检测 binlog 配置是否成功 1.3 创建账户并授权 二、安装 RocketMQ2.1 创建容器共享网络2.2 启动 NameServer2.3 启动 Broker2.…

Spring Boot2.x教程:(十)从Field injection is not recommended谈谈依赖注入

从Field injection is not recommended谈谈依赖注入 1、问题引入2、依赖注入的三种方式2.1、字段注入(Field Injection)2.2、构造器注入(Constructor Injection)2.3、setter注入(Setter Injection) 3、为什…

解决 ClickHouse 高可用集群中 VRID 冲突问题:基于 chproxy 和 keepalived 的实践分析

Part1背景描述 近期,我们部署了两套 ClickHouse 生产集群,分别位于同城的两个数据中心。这两套集群的数据保持一致,以便在一个数据中心发生故障时,能够迅速切换应用至另一个数据中心的 ClickHouse 实例,确保服务连续性…

【Android】View的事件分发机制

文章目录 分发顺序ActivityViewGroupView 协作方法整体流程注意 Activity事件分发ViewGroup事件分发View点击事件总结 分发顺序 Activity->ViewGroup->View Activity 分发事件:Activity 通过 dispatchTouchEvent 方法分发事件,首先尝试将事件传递…

java项目之微服务在线教育系统设计与实现(springcloud)

风定落花生,歌声逐流水,大家好我是风歌,混迹在java圈的辛苦码农。今天要和大家聊的是一款基于springboot的闲一品交易平台。项目源码以及部署相关请联系风歌,文末附上联系信息 。 项目简介: 微服务在线教育系统设计与…

ChatGPT:真如吹的那般神乎其神吗?

ChatGPT的确是个神奇的东西。短短600多天,就已成全球访问量最大的网站之一。 ChatGPT已经出现在与这些大佬顶级大佬Google、Youtube、X.com、Baidu、Yahoo、amazon、Tiktok一起。 当然ChatGPT很优秀,这没有疑问,主要问题还是对度的把握上。…

【深度学习】实验 — 动手实现 GPT【二】:注意力机制、注意力掩码、多头注意力机制

【深度学习】实验 — 动手实现 GPT【二】:注意力机制、多头注意力机制 注意力机制简单示例:单个元素的情况简单示例:计算所有输入词元的注意力权重推广到所有输入序列词元: 注意力掩码代码实现多头注意力测试 注意力机制 简单示例…

简单的kafkaredis学习之kafka

简单的kafka&redis学习整理之kafka 1. kafka 1.1 什么是消息队列 在学习Kafka之前我们先来看一下什么是消息队列,消息队列(Message Queue):可以简称为MQ 例如:Java中的Queue队列,也可以认为是一个消息队列 消息队列&#x…

基于人工智能的搜索和推荐系统

互联网上的搜索历史分析和用户活动是个性化推荐的基础,这些推荐已成为电子商务行业和在线业务的强大营销工具。随着人工智能的使用,在线搜索也在改进,因为它会根据用户的视觉偏好提出建议,而不是根据每个客户的需求和偏好量身定制…

ssm042在线云音乐系统的设计与实现+jsp(论文+源码)_kaic

摘 要 随着移动互联网时代的发展,网络的使用越来越普及,用户在获取和存储信息方面也会有激动人心的时刻。音乐也将慢慢融入人们的生活中。影响和改变我们的生活。随着当今各种流行音乐的流行,人们在日常生活中经常会用到的就是在线云音乐系统…