到底什么是幻读，幻读究竟能造成什么问题

Posted 2022-01-30 刘俊岐.

首先，为了说明白这个问题，我们先建一个表。

create table t(
	id int NOT NULL,
	c int DEFAULT NULL,
  d int 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);

现在我们执行这样一行语句。

select * from t where d = 5 for update;

我们很容易得到，由于字段d上没有加上索引，那么这条语句就会使用全表扫描，然后就会锁住主键为5的这一行，那么其他的行会不会锁住呢？

什么是幻读

我们举个例子（和实际发生的不一样）

	sessionA	sessionB	sessionC
T1	begin：
T2	select * from t where d =5 for update; result :(5,5,5)
T3		update t set d =5 where id =0;
T4	select * from t where d =5 for update; result :(0,0,5),(5,5,5)
T5			insert into t values(1,1,5)
T6	select * from t where d =5 for update; result :(0,0,5),(1,1,5),(5,5,5)
T7	commit;

而幻读就发生在T6这个时候。

在可重复读级别下，普通的查询都是快照读，是看不到幻读这个现象的，幻读的现象都是发生在当前读。

上面T4的结果不能成为幻读，幻读专门指“新插入的行”。

那么按我上述说的这样执行有问题吗？

幻读所带来的问题

语义上的问题

首先，我们都知道select * from t where d =5 for update;这行语句的语义是锁住所有d=5的行不允许操作，但是sessionC却对d=5这一行进行了操作，˙这河里吗？？？

数据一致性上的问题

为了说明这个问题，我将上述例子改一下。

	sessionA	sessionB	sessionC
T1	begin：
T2	select * from t where d =5 for update; result :(5,5,5) update set d=100 where d=5;
T3		update t set d =5 where id =0; update t set c =5 where id =0;
T4	select * from t where d =5 for update; result :(0,0,5),(5,5,5)
T5			insert into t values(1,1,5); update t set c =5 where id =1;
T6	select * from t where d =5 for update; result :(0,0,5),(1,1,5),(5,5,5)
T7	commit;

这样，表中数据经过上述操作后就变成了

id	c	d
0	5	5
1	5	5
5	5	100
10	10	10
15	15	15
20	20	20

现在看还没什么问题，但是我们不要忽略了，当需要主从同步的时候，是需要binlog的，我们再来看下binlog中的值。我们按提交的顺序依次写入binlog。

update t set d =5 where id =0; (0,0,5)
update t set c =5 where id =0; (0,5,5)
insert into t values(1,1,5); (1,1,5)
update t set c =5 where id =1; (1,5,5)
update set d=100 where d=5; 这时候就出问题了，将所有d=5的行的值都改成了100，主从不一致了，这肯定不行。

从上述描述中我们可以发现，的确这样会产生问题，那么这个问题是如何产生的呢？

这个问题的产生就在于我们认为select * from t where d =5 for update;这个语句只给d=5这一行加锁了！

那么如果我们将我们所有扫描到的行都加锁行不行呢？

然后我们发现，我们tmd插入了一行(1,1,5)，这一行我们访问不到啊！也就是加不了锁。看来这样也解决不了问题。那么究竟该如何解决幻读呢？

间隙锁

我们发现，产生幻读的原因是InnoDB目前只能锁住行，为了解决幻读这个问题，InnoDB只能引入了新的锁——间隙锁。

	0		5		10		15		20		25
(-inf,0)		(0,5)		(5,10)		(10,15)		(15,20)		(20,25)		(25,+inf)

当我们执行了select * from t where d =5 for update;这条语句时，不仅仅给这6行记录加了锁，同时也给中间7个间隙加了锁。

这样通过间隙锁我们就解决了幻读。

间隙锁加锁规则

需要注意的是，间隙锁的加锁规则和我们说的行锁的加锁规则不太一样。
间隙锁间隙锁不是冲突的，与间隙锁冲突的是向这个间隙中插入一条记录，插入记录的行为会加插入意向锁！！插入意向锁和间隙锁冲突，而update只是加行锁，和间隙锁不冲突

举个例子

sessionA	sessionB
begin; select * from t where c =7 for update;
	begin; select * from t where c =7 for update;

这两个语句就不是冲突的。他们都锁住了(5,10)这个间隙，他们都是为了保护这个间隙被插入记录。

next-key lock

间隙锁+行锁就形成了next-key lock，这个区间是前开后闭区间。