幻读是什么？

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图 1 假设只在 id=5 这一行加行锁

幻读指的是一个事务在前后两次查询同一个范围的时候，后一次查询看到了前一次查询没有看到的行。

说明:

  • 在可重复读隔离级别下，普通的查询是快照读，是不会看到别的事务插入的数据的。因此，幻读在“当前读”下才会出现。
  • 上面 session B 的修改结果，被 session A 之后的 select 语句用“当前读”看到，不能称为幻读。幻读仅专指“新插入的行”。

幻读有什么问题？

  • 语义
  • 数据一致性

我们知道，锁的设计是为了保证数据的一致性。而这个一致性，不止是数据库内部数据状态在此刻的一致性，还包含了数据和日志在逻辑上的一致性。

即使把所有的记录都加上锁，还是阻止不了新插入的记录

  • 这也是为什么“幻读”会被单独拿出来解决的原因。

如何解决幻读？

行锁只能锁住行，但是新插入记录这个动作，要更新的是记录之间的“间隙”。因此，为了解决幻读问题，InnoDB 只好引入新的锁，也就是间隙锁 (Gap Lock)。

  1. CREATE TABLE `t` (
  2.   `id` int(11) NOT NULL,
  3.   `c` int(11) DEFAULT NULL,
  4.   `d` int(11) DEFAULT NULL,
  5.   PRIMARY KEY (`id`),
  6.   KEY `c` (`c`)
  7. ) ENGINE=InnoDB;
  9. insert into t values(0,0,0),(5,5,5),
  10. (10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);

间隙锁，锁的就是两个值之间的空隙。比如文章开头的表 t，初始化插入了 6 个记录，这就产生了 7 个间隙。

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图 5 表 t 主键索引上的行锁和间隙锁

这样，当你执行 select * from t where d=5 for update 的时候，就不止是给数据库中已有的 6 个记录加上了行锁，还同时加了 7 个间隙锁。这样就确保了无法再插入新的记录。

比如行锁，分成读锁和写锁。下图就是这两种类型行锁的冲突关系。

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图 6 两种行锁间的冲突关系

间隙锁不一样，跟间隙锁存在冲突关系的，是“往这个间隙中插入一个记录”这个操作。间隙锁之间都不存在冲突关系。

间隙锁和行锁合称 next-key lock，每个 next-key lock 是前开后闭区间。也就是说，我们的表 t 初始化以后，如果用 select * from t for update 要把整个表所有记录锁起来，就形成了 7 个 next-key lock，分别是 (-∞,0]、(0,5]、(5,10]、(10,15]、(15,20]、(20, 25]、(25, +supremum]。

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图 8 间隙锁导致的死锁

  1. session A 执行 select … for update 语句，由于 id=9 这一行并不存在，因此会加上间隙锁 (5,10);
  2. session B 执行 select … for update 语句，同样会加上间隙锁 (5,10)，间隙锁之间不会冲突，因此这个语句可以执行成功；
  3. session B 试图插入一行 (9,9,9)，被 session A 的间隙锁挡住了，只好进入等待；
  4. session A 试图插入一行 (9,9,9)，被 session B 的间隙锁挡住了。

间隙锁的引入，可能会导致同样的语句锁住更大的范围，这其实是影响了并发度的.