Mysql Innodb存储引擎的REPEATABLE-READ隔离级别到底有没有彻底解决幻读问题

InnoDB中的REPEATABLE READ这种隔离级别通过临键锁+MVCC解决了大部分的幻读问题，但是并不是所有的幻读都能解读，想要彻底解决幻读，需要使用Serializable的隔离级别。

RR中，通过间隙锁解决了部分当前读的幻读问题，通过增加间隙锁将记录之间的间隙锁住，避免新的数据插入。

RR中，通过MVCC机制的，解决了快照读的幻读问题，RR中的快照读只有第一次会进行数据查询，后面都是直接读取快照，所以不会发生幻读。

但是，如果两个事务，事务1先进行快照读，然后事务2插入了一条记录并提交，再在事务1中进行update新插入的这条记录是可以更新出成功的，这就是发生了幻读。

还有一种场景，如果两个事务，事务1先进行快照读，然后事务2插入了一条记录并提交，在事务1中进行了当前读之后，再进行快照读也会发生幻读。

MVCC解决幻读

MVCC，是Multiversion Concurrency Control的缩写，翻译过来是多版本并发控制，和数据库锁一样，他也是一种并发控制的解决方案。它主要用来解决读-写并发的情况。

所谓快照读，就是读取的是快照数据，即快照生成的那一刻的数据，像我们常用的普通的SELECT语句在不加锁情况下就是快照读。

SELECT * FROM T_USER_TEST WHERE ...

在 RC 中，每次读取都会重新生成一个快照，总是读取行的最新版本。

在 RR 中，快照会在事务中第一次SELECT语句执行时生成，只有在本事务中对数据进行更改才会更新快照。

如果在RR下，一个事务中的多次查询，是不会查询到其他的事务中的变更内容的，所以，也就是可以解决幻读的。

那么也就是说，如果在RR下，一个事务中的多次查询，是不会查询到其他的事务中的变更内容的，所以，也就是可以解决幻读的。

有以下一张表：

CREATE TABLE `t_user_test` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(50) DEFAULT NULL,
  `age` int(10) DEFAULT NULL,
  `create_time` datetime DEFAULT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=21 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

表数据如下：

先通过select @@tx_isolation查询mysql事务隔离级别

如果非RR隔离级别，请先设置成RR隔离级别

set session tx_isolation='REPEATABLE-READ'

接着执行以下事务循序来验证RR隔离级别下的查询结果 

可以看到，同一个事务中的两次查询结果是一样的，就是在RR级别下，因为有快照读，所以第二次查询其实读取的是一个快照数据。

 间隙锁与幻读

上面我们讲过了MVCC能解决RR级别下面的快照读的幻读问题，那么当前读下面的幻读问题怎么解决呢？

当前读就是读取最新数据，所以，加锁的 SELECT，或者对数据进行增删改都会进行当前读，比如：

SELECT * FROM T_USER_TEST FOR UPDATE;

SELECT * FROM T_USER_TEST LOCKIN SHARE MODE;

INSERT INTO T_USER_TEST;

DELTE FROM T_USER_TEST;

UPDATE T_USER_TEST

下面举一个例子：

向上面这种情况，在RR的级别下，当我们使用SELECT … FOR UPDATE的时候，会进行加锁，不仅仅会对行记录进行加锁，还会对记录之间的间隙进行加锁，这就叫做间隙锁。

因为记录之间的间隙被锁住了，所以事务2的插入操作就被阻塞了，一直到事务1把锁释放掉他才能执行成功。

因为事务2无法插入数据成功，所以也就不会存在幻读的现象了。所以，在RR级别中，通过加入间隙锁的方式，就避免了幻读现象的发生。

解决不了的幻读

前面我们介绍了快照读（无锁查询）和当前读（有锁查询）下是如何解决幻读的问题的，但是，上面的例子就是幻读的所有情况了吗？显然并不是。

我们说MVCC只能解决快照读的幻读，那如果在一个事务中发生了当前读，并且在另一个事务插入数据前没来得及加间隙锁的话，会发生什么呢？

那么，我们稍加修改一下上面的SQL代码，通过当前读的方式进行查询数据：

在上面的例子中，在事务1中，我们并没有在事务开启后立即加锁，而是进行了一次普通的查询，然后事务2插入数据成功之后，再通过事务1进行了2次查询。

我们发现，事务1后面的两次查询结果完全不一样，没加锁的情况下，就是快照读，读到的数据就和第一次查询是一样的，就不会发生幻读。但是第二次查询加了锁，就是当前读，那么读取到的数据就有其他事务提交的数据了，就发生了幻读。

那么，如果你理解了上面的这个例子，并且你也理解了当前读的概念，那么你很容易就能想到，下面的这个CASE其实也是会发生幻读的：

这里发生幻读的原理，和上面的例子其实是一样的，那就是MVCC只能解决快照读中的幻读问题，而对于当前读（SELECT FOR UPDATE、UPDATE、DELETE等操作）还是会产生幻读的现象的。即，在同一个事务里面，如果既有快照读，又有当前读，那是会产生幻读的、

UPDATE语句也是一种当前读，所以它是可以读到其他事务的提交结果的。

为什么事务1的最后一次查询和倒数第二次查询的结果也不一样呢？

是因为根据快照读的定义，在RR中，如果本事务中发生了数据的修改，那么就会更新快照，那么最后一次查询的结果也就发生了变化。

如何避免幻读 

那么了解了幻读的解决场景，以及不能解决的几个CASE之后，我们来总结一下该如何解决幻读的问题呢？

首先，如果想要彻底解决幻读的问题，在InnoDB中只能使用Serializable这种隔离级别。

那么，如果想在一定程度上解决或者避免发生幻读的话，使用RR也可以，但是RC、RU肯定是不行的。

在RR级别中，能使用快照读（无锁查询）的就使用快照读，这样不仅可以减少锁冲突，提升并发度，而且还能避免幻读的发生。

那么，如果在并发场景中，一定要加锁的话怎么办呢？那就一定要在事务一开始就立即加锁，这样就会有间隙锁，也能有效的避免幻读的发生。

但是需要注意的是，间隙锁是导致死锁的一个重要根源~所以，用起来也需要慎重。