面試官：幻讀是啥，會(huì)有什么問題？如何解決？
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前言
?我們知道 MySQL 在可重復(fù)讀隔離級別下別的事物提交的內(nèi)容，是看不到的。而可提交隔離級別下是可以看到別的事務(wù)提交的。而如果我們的業(yè)務(wù)場景是在事物內(nèi)同樣的兩個(gè)查詢我們需要看到的數(shù)據(jù)都是一致的，不能被別的事物影響，就使用可重復(fù)讀隔離級別。這種情況下 RR 級別下的普通查詢（快照讀）依靠 MVCC 解決“幻讀”問題，如果是“當(dāng)前讀”的情況需要依靠什么解決“幻讀”問題呢？這就是本博文需要探討的。
在探討前可以看下之前的博文（MySQL 是如何實(shí)現(xiàn)事務(wù)隔離？），主要介紹隔離級別的具體技術(shù)細(xì)節(jié)，讀過以后看此篇文章可能更有幫助。
注：本博文討論的“幻讀”都是指在“可重復(fù)讀”隔離級別下進(jìn)行。
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一、什么是幻讀？
假設(shè)我們有表 t 結(jié)構(gòu)如下，里面的初始數(shù)據(jù)行為：(0,0,0),(1,1,1),(2,2,2),(3,3,3),(4,4,4),(5,5,5)。
CREATE TABLE `t`
(
`id` INT(11) NOT NULL,
`key` INT(11) DEFAULT NULL,
`value` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `value` (`value`)
) ENGINE = InnoDB;
INSERT INTO t
VALUES (0, 0, 0),
(1, 1, 1),
(2, 2, 2),
(3, 3, 3),
(4, 4, 4),
(5, 5, 5)
假設(shè)select * from where value=1 for update，只在這一行加鎖（注意這只是假設(shè)），其它行不加鎖，那么就會(huì)出現(xiàn)如下場景：
Session A 的三次查詢 Q1-Q3 都是select * from where value = 1 for update，查詢的 value=1 的所有 row。
T1：Q1只返回一行(1,1,1)； T2：session B 更新 id=0 的 value 為 1，此時(shí)表 t 中 value=1 的數(shù)據(jù)有兩行 T3：Q3 返回兩行(0,0,1),(1,1,1) T4：session C插入一行(6,6,1)，此時(shí)表 t 中 value=1 的數(shù)據(jù)有三行 T5：Q3 返回三行(0,0,1),(1,1,1),(6,6,1) T6：session A 事物 commit。
其中 Q3 讀到 value=1 這一樣的現(xiàn)象，就稱之為幻讀，「幻讀指的是一個(gè)事務(wù)在前后兩次查詢同一個(gè)范圍的時(shí)候，后一次查詢看到了前一次查詢沒有看到的行」。
先對“幻讀”做出如下解釋：
「在可重復(fù)讀隔離級別下，普通的查詢是快照讀，是不會(huì)看到別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)的。因此，幻讀在“當(dāng)前讀”下才會(huì)出現(xiàn)（三個(gè)查詢都是 for update表示當(dāng)前讀）；」「上面 session B 的修改 update 結(jié)果，被 session A 之后的 select 語句用“當(dāng)前讀”看到，不能稱為幻讀，幻讀僅專指“新插入的行”」。
幻讀有什么問題？
「（1）需要單獨(dú)解決」
眾所周知，select ...for update語句就是將相應(yīng)的數(shù)據(jù)行鎖住，比如 session A 在 T1 時(shí)刻的 Q1 查詢語句：select * from where value=1 for update就是將 value=1 的數(shù)據(jù)行鎖住，但顯然如果是上述的場景發(fā)生，此時(shí)的 for update 語義被破壞了（并沒有鎖住 value=1 的數(shù)據(jù)行）。
「即使把所有的記錄都加上鎖，還是阻止不了新插入的記錄，所以“幻讀”問題要單獨(dú)拿出來解決。沒法依靠 MVCC 或者行鎖機(jī)制來解決。這就引出“間隙鎖”，是另外一種加鎖機(jī)制」。
「（2）間隙鎖引發(fā)的并發(fā)度」
間隙鎖引入以后，可能會(huì)導(dǎo)致同樣語句鎖住更大的范圍，這可能就會(huì)影響了并發(fā)度。具體請看下面介紹
「三、如何解決幻讀？」
「產(chǎn)生幻讀的原因是，行鎖只能鎖住行，但是新插入記錄這個(gè)動(dòng)作，要更新的是記錄之間的“間隙”。因此，為了解決幻讀問題，InnoDB 只好引入新的鎖，也就是間隙鎖(Gap Lock)」。
間隙：比如表中加入 6 個(gè)記錄0,5,10,15,20,25。則產(chǎn)生 7 個(gè)間隙：
「在一行行掃描的過程中，不僅將給行加上了行鎖，還給行兩邊的空隙也加上了間隙鎖。這樣就確保了無法再插入新的記錄。」
「間隙鎖和行鎖合稱 next-key lock，每個(gè) next-key lock 是前開后閉區(qū)間（間隙鎖開區(qū)間，next-key lock 前開后閉區(qū)間）」：
間隙鎖與間隙鎖之間是不存在沖突的，沖突的是往間隙里插入一條記錄。
表 t 中是沒有 value=7 這個(gè)數(shù)據(jù)的，所以 Q1 加的間隙鎖(1,5)，而 Q2 也是加的這個(gè)間隙鎖，兩者不沖突都是為了保護(hù)這個(gè)間隙不允許插入值。
在表 t 初始化后，假設(shè)表的數(shù)據(jù)如下：
如果用select * from for update執(zhí)行，則會(huì)把整個(gè)表所有記錄鎖起來，就形成了 7 個(gè) next-key lock，分別是(-∞,0]、(0,2]、(2,4]、(4,6]、(6,8]、(8, 10]、(10, +supremum]。
間隙鎖的引入，可能會(huì)導(dǎo)致同樣的語句鎖住更大的范圍，是會(huì)影響了并發(fā)度
假設(shè)發(fā)生如下場景：
則明顯發(fā)生了死鎖，分析如下：
Q1：執(zhí)行
select …for update語句，由于id=9這一行并不存在，因此會(huì)加上間隙鎖 (8,10);Q2：執(zhí)行
select …for update語句，同樣會(huì)加上間隙鎖 (8,10)，間隙鎖之間不會(huì)沖突，因 此這個(gè)語句可以執(zhí)行成功；session B 試圖插入一行 (9,9,9)，被 session A 的間隙鎖擋住了，只好進(jìn)入等待；
session A 試圖插入一行 (9,9,9)，被 session B 的間隙鎖擋住了。
有上述可知間隙鎖的引入，可能會(huì)導(dǎo)致同樣語句鎖住更大的范圍，這其實(shí)是影響了并發(fā)度。
為了解決幻讀問題可以采用讀可提交隔離級別，間隙鎖是在可重復(fù)讀隔離級別下才會(huì)生效的。所以如果把隔離級別設(shè)置為讀提交的話， 就沒有間隙鎖了。但同時(shí)，你要解決可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)和日志不一致問題，需要把 binlog 格式設(shè)置為 row，也就是說采用“ RC 隔離級別 + 日志格式 binlog_format=row ”組合。
總結(jié)
「RR 隔離級別下間隙鎖才有效，RC 隔離級別下沒有間隙鎖；」
「RR 隔離級別下為了解決“幻讀”問題：“快照讀”依靠 MVCC 控制，“當(dāng)前讀”通過間隙鎖解決；」
「間隙鎖和行鎖合稱 next-key lock，每個(gè) next-key lock 是前開后閉區(qū)間；」
「間隙鎖的引入，可能會(huì)導(dǎo)致同樣語句鎖住更大的范圍，影響并發(fā)度?！?/strong>