【面试普通人VS高手系列】innoDB如何解决幻读
- 2022 年 4 月 11 日
- 筆記
- JAVA, MySQL, 面试普通人vs高手系列, 面试题
前天有个去快手面试的小伙伴私信我，他遇到了这样一个问题： “InnoDB如何解决幻读”？
这个问题确实不是很好回答，在实际应用中，很多同学几乎都不关注数据库的事务隔离性。
所有问题基本就是CRUD，一把梭~
那么今天，我们来看一下 关于“InnoDB如何解决幻读”这个问题，普通人和高手的回答！
普通人：
嗯，我印象中，幻读是通过MVCC机制来解决的，嗯….
MVCC类似于一种乐观锁的机制，通过版本的方式来区分不同的并发事务，避免幻读问题！
高手：
我会从三个方面来回答：
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
- 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，得到的结果比第一次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。
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。
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进行锁定时。
另外一个事务再执行这样一条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
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
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。
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。
4 、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。
以上就是我对于innoDB如何解决幻读问题的理解！
总结：
通过这个面试题可以发现，大厂面试对于基本功的考察还是比较严格的。
不过，不管是为了应付面试，还是为以后的职业规划做铺垫， 技术能力的高低都是你在这个行业的核心竞争力。
我是Mic，一个工作了14年的Java程序员，咱们下篇文章再见。
