MySQL核心知识学习之路（7）

作为一个后端工程师，想必没有人没用过数据库，跟我一起复习一下MySQL吧，本文是我学习《MySQL实战45讲》的总结笔记的第七篇，总结了MySQL是如何解决幻读的。

上一篇：MySQL核心知识学习之路（6）

1 关于幻读

我们都知道MySQL的默认隔离级别是可重复读（点此复习MySQL的事务隔离），它仍然存在一个问题：幻读。

啥是幻读？

幻读指在同一个事务中，存在前后两次查询同一个范围的数据，但是第二次查询却看到了第一次查询没看到的行。

啥时候会出现幻读？

事务的隔离级别为可重复读，并且是当前读。

select * from t where id =1; -- 属于快照读。
select * from t where id =1 for update; -- 属于当前读。

一般情况下，幻读仅指新插入的行。

为何会出现幻读？

因为行锁只能锁定存在的行，针对新插入的操作没有限定。

幻读会带来啥问题？

对行锁语义的破坏 和 破坏了数据一致性。

如何解决幻读呢？

最简单的方法就是：升级事务隔离级别到可串行化，但这会让MySQL失去并发处理能力。

加之现有的行锁也解决不了幻读，因为即使锁住所有记录，还是阻止不了插入新数据。

所以，MySQL InnoDB引擎创造了一种新的锁，目的是锁住记录之间的“间隙”，且看下一部分的介绍。

2 间隙锁（gap lock）

啥是间隙锁？

顾名思义，间隙锁，锁的就是两个值之间的空隙。

比如下图所示的某张表t，在该表主键索引（id）上插入了6个记录（0,5,10,15,20,25），因此产生了7个间隙。

CREATE TABLE `t` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `c` int(11) DEFAULT NULL,
  `d` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `c` (`c`)
) ENGINE=InnoDB;

insert into t values(0,0,0),(5,5,5),
(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);

图片来源：林晓斌《MySQL实战45讲》

间隙锁是专门用于解决幻读这种问题的锁，它锁了行与行之间的间隙，这样就能够阻塞新插入的操作。

因此，划重点：当MySQL InnoDB引擎在一行行扫描的过程中，不仅会给行加上行锁，还会给行的两边的空隙也加上间隙锁。

补充：间隙锁之间是不冲突的，跟间隙锁存在冲突关系的只是“往这个间隙中插入一个记录”的操作。

注意事项

间隙锁在可重复读级别下才是有效的（换句话说，如果调整隔离级别为读提交就没有间隙锁了）。

间隙锁的引入也带来了一些新的问题，比如：降低并发度，可能导致死锁。

3 next-key lock

由于间隙锁（gap lock）仍在存在一些问题，可能会降低并发度和仍然可能导致死锁。因此，MySQL InnoDB为间隙锁引入了一个补充：next-key lock。

那么，问题来了：啥是next-key lock？

所谓next-key lock，它是间隙锁和行锁的合体，每个next-key lock都是前开后闭区间，如 (0,5]。

间隙锁都是开区间，如 (0,5)。

next-key lock帮助MySQL在默认隔离级别下解决了幻读问题，因此它也是MySQL加锁的基本单位。

MySQL加锁的原则

（1）加锁的基本单位是 next-key lock

（2）查找过程中访问到的对象才会加锁

该原则适用的前提条件为：

MySQL版本：5.x系列<=5.7.24，8.0系列<=8.0.13，且只有在可重复读隔离级别下（切换到读提交的话就只剩下行锁了）。

MySQL加锁的优化

索引上的等值查询，如果是给唯一索引加锁，此时next-key lock 退化为行锁。

索引上的等值查询，如果不是唯一索引，需要向右遍历访问到第一个值不满足等值条件的时候，此时next-key lock 退化为间隙锁。

MySQL加锁的Bug

唯一索引上的范围查询会访问到第一个不满足条件的值为止。

4 小结

本文总结了MySQL的InnoDB引擎是如何解决幻读问题的，即通过 间隙锁 + 行锁组成的next-key lock来实现的。

参考资料

林晓斌（丁奇），《MySQL实战45讲》

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作者：周旭龙

出处：https://edisonchou.cnblogs.com

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