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【面试普通人VS高手系列】innoDB如何解决幻读

2022-04-11 11:51 776 查看 https://www.cnblogs.com/mic112

前天有个去快手面试的小伙伴私信我,他遇到了这样一个问题: “InnoDB如何解决幻读”?

这个问题确实不是很好回答,在实际应用中,很多同学几乎都不关注数据库的事务隔离性。

所有问题基本就是CRUD,一把梭~

那么今天,我们来看一下 关于“InnoDB如何解决幻读”这个问题,普通人和高手的回答!

普通人:

嗯,我印象中,幻读是通过MVCC机制来解决的,嗯....

MVCC类似于一种乐观锁的机制,通过版本的方式来区分不同的并发事务,避免幻读问题!


高手:

我会从三个方面来回答:

1、 Mysql的事务隔离级别

Mysql有四种事务隔离级别,这四种隔离级别代表当存在多个事务并发冲突时,可能出现的脏读、不可重复读、幻读的问题。

其中InnoDB在RR的隔离级别下,解决了幻读的问题。

2、 什么是幻读?

那么, 什么是幻读呢?

幻读是指在同一个事务中,前后两次查询相同的范围时,得到的结果不一致

  • 第一个事务里面我们执行了一个范围查询,这个时候满足条件的数据只有一条
  • 第二个事务里面,它插入了一行数据,并且提交了
  • 接着第一个事务再去查询的时候,得到的结果比第一次查询的结果多出来了一条数据。

所以,幻读会带来数据一致性问题。

3、 InnoDB如何解决幻读的问题

InnoDB引入了间隙锁和next-key Lock机制来解决幻读问题,为了更清晰的说明这两种锁,我举一个例子:

假设现在存在这样一个B+ Tree的索引结构,这个结构中有四个索引元素分别是:1、4、7、10。

当我们通过主键索引查询一条记录,并且对这条记录通过for update加锁。

这个时候,会产生一个记录锁,也就是行锁,锁定id=1这个索引。

被锁定的记录在锁释放之前,其他事务无法对这条记录做任何操作。

前面我说过对幻读的定义: 幻读是指在同一个事务中,前后两次查询相同的范围时,得到的结果不一致!

注意,这里强调的是范围查询,

也就是说,InnoDB引擎要解决幻读问题,必须要保证一个点,就是如果一个事务通过这样一条语句进行锁定时。

另外一个事务再执行这样一条insert语句,需要被阻塞,直到前面获得锁的事务释放。

所以,在InnoDB中设计了一种间隙锁,它的主要功能是锁定一段范围内的索引记录

当对查询范围id>4 and id <7加锁的时候,会针对B+树中(4,7)这个开区间范围的索引加间隙锁。

意味着在这种情况下,其他事务对这个区间的数据进行插入、更新、删除都会被锁住。

但是,还有另外一种情况,比如像这样

这条查询语句是针对id>4这个条件加锁,那么它需要锁定多个索引区间,所以在这种情况下InnoDB引入了next-key Lock机制。

next-key Lock相当于间隙锁和记录锁的合集,记录锁锁定存在的记录行,间隙锁锁住记录行之间的间隙,而next-key Lock锁住的是两者之和。

每个数据行上的非唯一索引列上都会存在一把next-key lock,当某个事务持有该数据行的next-key lock时,会锁住一段左开右闭区间的数据。

因此,当通过id>4这样一种范围查询加锁时,会加next-key Lock,锁定的区间范围是:(4, 7] , (7,10],(10,+∞]

间隙锁和next-key Lock的区别在于加锁的范围,间隙锁只锁定两个索引之间的引用间隙,而next-key Lock会锁定多个索引区间,它包含记录锁和间隙锁。

当我们使用了范围查询,不仅仅命中了Record记录,还包含了Gap间隙,在这种情况下我们使用的就是临键锁,它是MySQL里面默认的行锁算法。

4 、总结

虽然InnoDB中通过间隙锁的方式解决了幻读问题,但是加锁之后一定会影响到并发性能,因此,如果对性能要求较高的业务场景中,可以把隔离级别设置成RC,这个级别中不存在间隙锁。

以上就是我对于innoDB如何解决幻读问题的理解!


总结:

通过这个面试题可以发现,大厂面试对于基本功的考察还是比较严格的。

不过,不管是为了应付面试,还是为以后的职业规划做铺垫, 技术能力的高低都是你在这个行业的核心竞争力。

我是Mic,一个工作了14年的Java程序员,咱们下篇文章再见。

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