[小技巧43]MySQL MVCC 深度解析：快照读 vs 当前读

一、快照读（Snapshot Read）与当前读（Current Read）

1.1 快照读（Snapshot Read）

快照读是指事务在执行 SELECT 查询时，读取的是事务启动时的数据快照。它不会阻塞其他写操作，也不会被其他写操作阻塞。这是因为快照读依赖于 MVCC 机制，通过读取历史版本来实现一致性视图。

特点：

• 无锁：快照读不需要加任何锁。
• 一致性视图：读取的是事务开始时的数据快照。
• 适用场景：适用于大多数只读查询场景。

示例：

SELECT * FROM users WHERE id = 1;

1.2 当前读（Current Read）

当前读是指事务在执行某些特定查询时，需要获取最新的数据视图，因此会加锁以确保数据的一致性。

常见的当前读操作包括 SELECT ... FOR UPDATE 和 SELECT ... LOCK IN SHARE MODE。

特点：

• 加锁：当前读需要加锁，防止其他事务修改数据。
• 最新数据：读取的是当前时刻的最新数据。
• 适用场景：适用于需要保证数据一致性的写操作或高并发场景下的读操作。

示例：

SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;

核心区别概览

特性	SELECT ... FOR UPDATE	SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
中文名	排他锁（写锁）	共享锁（读锁）
锁类型	X 锁（Exclusive Lock）	S 锁（Shared Lock）
是否阻塞其他事务读？	❌ 不阻塞普通 SELECT（快照读） ✅ 阻塞其他 FOR UPDATE / LOCK IN SHARE MODE	❌ 不阻塞普通 SELECT ❌ 不阻塞其他 LOCK IN SHARE MODE ✅ 阻塞 FOR UPDATE
是否阻塞其他事务写？	✅ 阻塞所有写操作（UPDATE/DELETE）	✅ 阻塞写操作（因为写需要 X 锁）
典型用途	"我要修改这条数据，请别人别动"	"我要确保这条数据不被改，但允许多人同时读"
隔离级别要求	所有隔离级别均生效	所有隔离级别均生效

一句话总结：

• FOR UPDATE = "我独占，谁也别碰" （连"读锁"都不让别人加）
• LOCK IN SHARE MODE = "你可以读，但不能改"（允许别人加同样的"读锁"）

锁机制详解

1. SELECT ... FOR UPDATE（排他锁 / X 锁）

• 对查询命中的每一行 加 X 锁（排他锁）
• X 锁特性 ：
  • 与其他任何锁（S 或 X）互斥
  • 同一时刻只能有一个事务持有某行的 X 锁
• 效果 ：
  • 其他事务无法对该行执行 UPDATE、DELETE、FOR UPDATE、LOCK IN SHARE MODE
  • 但普通 SELECT（快照读）仍可执行（因为不走当前读，不受锁影响）

示例：

-- 事务 A
BEGIN;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR UPDATE; -- 加 X 锁
-- 此时事务 B 执行以下语句会阻塞：
--   UPDATE accounts SET balance = 100 WHERE id = 1;
--   SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR UPDATE;
--   SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 但以下语句**不会阻塞**：
--   SELECT * FROM accounts WHERE id = 1; -- 快照读，走 MVCC

2. SELECT ... LOCK IN SHARE MODE（共享锁 / S 锁）

• 对查询命中的每一行 加 S 锁（共享锁）
• S 锁特性 ：
  • 与 S 锁兼容（多个事务可同时持有）
  • 与 X 锁互斥
• 效果 ：
  • 其他事务可以执行 LOCK IN SHARE MODE（并发读）
  • 但无法执行 FOR UPDATE、UPDATE、DELETE（因为这些需要 X 锁）

示例：

-- 事务 A
BEGIN;
SELECT * FROM products WHERE id = 100 LOCK IN SHARE MODE; -- 加 S 锁

-- 事务 B 可以：
SELECT * FROM products WHERE id = 100 LOCK IN SHARE MODE; -- 成功（S-S 兼容）

-- 事务 B 不能：
SELECT * FROM products WHERE id = 100 FOR UPDATE;        -- 阻塞（S-X 冲突）
UPDATE products SET price = 99 WHERE id = 100;           -- 阻塞（需要 X 锁）

关键注意事项

1. 两者都属于"当前读"，会绕过 MVCC

• 它们读取的是最新已提交的数据（不是快照）
• 即使在 REPEATABLE READ 隔离级别下，也会看到其他事务已提交的最新值

2. 锁的范围取决于 WHERE 条件和索引

• 如果 WHERE 条件能命中索引 → 只锁命中的行
• 如果全表扫描 → 锁住所有扫描过的行（甚至间隙锁！）
• 在 REPEATABLE READ 下，还会加 Next-Key Lock（行锁 + 间隙锁） 防止幻读

示例（RR 隔离级别）：

-- 假设 id 是主键
SELECT * FROM t WHERE id = 5 FOR UPDATE; 
-- 只锁 id=5 这一行

-- 假设 name 无索引
SELECT * FROM t WHERE name = 'Alice' FOR UPDATE;
-- 可能锁住整个表（或大量无关行）！

MySQL 8.0+ 已废弃 LOCK IN SHARE MODE

• 官方推荐使用 FOR SHARE 替代（语法更清晰）：

  SELECT * FROM t WHERE id = 1 FOR SHARE; -- 等价于 LOCK IN SHARE MODE

• 但功能完全一致，旧语法仍支持。

使用场景对比

SELECT ... FOR UPDATE 适用场景

• 资金转账 ：确保账户余额在读取后不被他人修改

  BEGIN;
  SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 1 FOR UPDATE;
  -- 检查余额足够
  UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
  COMMIT;

• 库存扣减：防止超卖

• 状态机更新：如订单状态变更

SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 适用场景

• 报表生成 ：确保统计期间数据不被修改

  BEGIN;
  SELECT SUM(amount) FROM orders 
  WHERE status = 'paid' LOCK IN SHARE MODE;
  -- 生成报表（其他人可读，但不能改订单状态）
  COMMIT;

• 父子数据一致性校验：如检查订单与商品是否存在

但注意 ：由于 S 锁容易引发死锁（多个事务互相持有 S 锁，再申请 X 锁），现代应用更倾向于用 FOR UPDATE + 业务逻辑优化 ，而非 LOCK IN SHARE MODE。

死锁风险对比

场景	FOR UPDATE	LOCK IN SHARE MODE
死锁概率	中（典型：A→B, B→A）	高（S 锁 + 后续 X 锁易形成环）
典型案例	两个事务交叉更新两行	事务 A 持 S 锁想升级 X 锁，事务 B 也在等

建议 ：除非明确需要"多人并发读+防写"，否则优先使用 FOR UPDATE。

总结：如何选择？

你的需求	推荐语句
"我要读完就改，别让别人干扰"	✅ SELECT ... FOR UPDATE
"我只需要确保数据不被改，允许多人同时读"	⚠️ SELECT ... FOR SHARE（谨慎使用）
"我只是查一下，不需要锁"	✅ 普通 SELECT（走 MVCC 快照读）

终极建议：

• 90% 的场景用 FOR UPDATE 足够
• 尽量避免 LOCK IN SHARE MODE，除非你清楚其并发模型
• 务必使用索引，避免意外锁表
• 事务尽量短，减少锁持有时间

1.3 快照读 vs 当前读：对比表

特性	快照读（Snapshot Read）	当前读（Current Read）
加锁	无	是
数据一致性	事务启动时的快照	当前时刻的最新数据
并发性能	高	中等
常见操作	SELECT	SELECT ... FOR UPDATE, SELECT ... LOCK IN SHARE MODE

二、MVCC 仅适用于快照读，不适用于当前读

2.1 MVCC 的作用边界

MVCC 主要应用于快照读 ，通过为每个事务分配一个唯一的事务 ID（DB_TRX_ID），并维护多个版本的历史数据，使得不同事务可以读取到不同的数据版本。然而，MVCC 并不适用于当前读，因为当前读需要获取最新的数据视图，这通常涉及到加锁操作。

关键点：

• 快照读：使用 MVCC 提供一致性视图。
• 当前读：绕过 MVCC，直接访问最新数据并加锁。

三、总结

MVCC 是 MySQL InnoDB 实现高并发读写的基石，通过快照读提供了无锁的一致性视图，极大地提升了系统的并发性能。

然而，MVCC 并不适用于所有类型的读操作，特别是那些需要获取最新数据的当前读操作。

关键知识点：

• 快照读：无锁，读取事务启动时的数据快照。
• 当前读：加锁，读取当前时刻的最新数据。
• MVCC：适用于快照读，不适用于当前读。
• Undo Log：记录历史版本，支持多版本存储和事务回滚。

相关命令与工具

1. 查看活跃事务：

   SELECT trx_id, trx_state, trx_started 
   FROM information_schema.innodb_trx 
   ORDER BY trx_started DESC;

2. 查看锁定信息（MySQL 8.0+）：

   SELECT * FROM performance_schema.data_locks;