Mysql 是如何解决幻读问题的？

发布时间：2023年12月28日

一、问题解析

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 （我们来看这个图）
? 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（图片）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（请看这个图片）

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（请看这个图片）。
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（如图）进行锁定时。

另外一个事务再执行这样一条（显示图片）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（如图）
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（图片）

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。（如图所示）

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。

二、问题总结

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。好了，今天的分享就到这里，如果你在面试中遇到了比较奇葩的问题，欢迎在评论区留言。

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