MySQL 间隙锁避免“可重复读”出现“幻读”

在数据库事务处理中，可重复读（Repeatable Read）是一个常用的隔离级别，但其默认行为可能导致幻读现象。然而，在 MySQL 的实现中，通过 **间隙锁（Gap Lock）**机制，能够避免幻读的发生。

为什么“可重复读”可能出现幻读？

1. 幻读的定义

幻读是指在事务中，查询某个范围的数据时，发现另一个事务插入了新的记录，这些记录满足查询条件但在事务开始时并不存在。

例如：

• 事务 A：执行 SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;，结果返回 5 条记录。
• 事务 B：插入了一条新记录，其 salary = 6000。
• 事务 A 再次执行相同查询，发现结果变为 6 条记录。

这种新增的数据在事务开始时并不存在，因此称为幻读。

2. 可重复读的不足

在“可重复读”级别：

• 行锁（Record Lock） 保护的是具体的记录，防止其他事务对已存在记录的修改或删除。
• 但查询范围内的“间隙”并未锁定，因此允许其他事务在间隙中插入新数据，导致幻读。

MySQL 的间隙锁如何避免幻读？

在 MySQL 的 InnoDB 存储引擎中，“可重复读”通过实现 Next-Key Lock（间隙锁 + 行锁） 机制解决幻读问题。

1. 间隙锁（Gap Lock）

• 定义：间隙锁是指在索引范围的“间隙”上加锁，防止其他事务在该范围内插入新记录。
• 例如，查询 SELECT * FROM table WHERE id > 10 AND id < 20;，间隙锁会锁住 (10, 20) 范围，防止其他事务在此范围内插入新数据。

2. Next-Key Lock 机制

• Next-Key Lock 是行锁与间隙锁的组合。
• 在“可重复读”级别，MySQL 对范围查询加锁时，会锁定：
  • 已存在的行（行锁）。
  • 范围间隙（间隙锁）。
• 这种机制避免了其他事务在查询范围内插入新数据，从而杜绝幻读。

3. 示例

假设表 employees 有记录 id=1, 2, 3。

• 事务 A：SELECT * FROM employees WHERE id > 1; 锁定范围 (1, ∞)。
• 事务 B：尝试 INSERT INTO employees VALUES (4, ...); 会被阻塞，因为事务 A 的间隙锁覆盖了这个范围。

总结

1. 可重复读导致幻读：
   • 可重复读级别中的行锁仅保护已存在记录，未锁定查询范围的“间隙”，导致可能插入新记录而出现幻读。
2. MySQL 的解决方案：
   • MySQL 的 Next-Key Lock（间隙锁 + 行锁） 机制，在“可重复读”级别下，防止在查询范围内插入新数据，从而避免幻读。
3. 注意事项：
   • 间隙锁仅在 事务隔离级别为可重复读或更高时启用。
   • 在性能与隔离性之间，需要根据实际业务需求权衡是否使用这种机制。