PostgreSQL 数据库：可重复读允许幻读，但官方文档却表明不允许

在本文中，我们将介绍 PostgreSQL 数据库的可重复读模式，以及该模式允许出现幻读的原因。尽管 PostgreSQL 官方文档中明确表示可重复读模式不允许幻读，但实际上幻读是可以在可重复读模式下发生的。

可重复读模式

可重复读是 PostgreSQL 数据库中的一种隔离级别，它确保同一个事务在执行过程中只能看到第一个快照的状态。换句话说，事务启动时看到的数据状态将保持不变，不受其他并发事务的影响。这种隔离级别可以避免脏读、不可重复读和幻读等并发问题。

为了演示可重复读模式的幻读问题，我们创建一个示例表 orders，包含订单号和订单金额两个字段：

CREATE TABLE orders (
    order_id SERIAL PRIMARY KEY,
    amount INT NOT NULL
);

为了便于观察，我们先插入一条订单记录：

INSERT INTO orders (amount) VALUES (1000);

接下来，我们打开两个事务，分别读取 orders 表中的数据：

-- 事务1
BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
SELECT * FROM orders;

-- 事务2
BEGIN TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
SELECT * FROM orders;

在事务1中，我们对订单金额进行了修改：

UPDATE orders SET amount = 2000 WHERE order_id = 1;

在事务2中，我们再次查询 orders 表中的数据：

SELECT * FROM orders;

事务2中的查询结果会显示订单金额已被修改为 2000，即使该修改是在事务2启动之后发生的。这就是一个典型的幻读现象。

幻读的原因

尽管 PostgreSQL 官方文档明确表示可重复读模式不允许幻读，但幻读实际上是可以发生的。在 PostgreSQL 中，幻读主要是由于 MVCC（多版本并发控制）机制的实现方式所导致的。

MVCC 机制通过使用多个版本的数据来实现并发控制。在可重复读模式下，事务会创建一个读取快照，确保在整个事务期间只能看到该快照的数据版本。但是，当其他事务在同一个时间段内插入、更新或删除数据时，事务在读取快照时可能会看到新增的数据（即幻影行），从而产生幻读。

为了解决幻读问题，并确保可重复读模式下的隔离性，PostgreSQL 使用了一种叫做“写时加锁（SIV）”的机制。该机制会在事务开始时对数据进行加锁，从而避免了幻读的发生。然而，在某些特殊情况下，尤其是在高并发环境下，SIV 机制并不能完全消除幻读问题，导致了在可重复读模式下仍可能出现幻读。

总结

尽管 PostgreSQL 官方文档中明确表示可重复读模式不允许幻读，但实际上幻读是可以在可重复读模式下发生的。这主要是由于 PostgreSQL 使用的 MVCC 机制在某些特殊情况下无法完全避免幻读的发生。为了避免幻读问题，建议在需要严格隔离性的场景下使用更高级的隔离级别，如可序列化级别。通过使用更高级的隔离级别，可以确保数据的一致性和可靠性。

希望通过本文的介绍，读者能够了解到 PostgreSQL 的可重复读模式允许幻读的原因，并能够在实际应用中针对幻读问题进行有效的解决和处理。