幻读是什么，幻读有什么问题？
- 需求：创建一个小表
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);
幻读是什么？
- 幻读指的是一个事务在前后两次查询同一个范围的时候，后一次查询看到了前一次查询没有看到的行
- 幻读说明：
- 在可重复读隔离级别下，普通的查询是快照读，是不会看到别的事务插入的数据的。因此，幻读在“当前读”下才会出现
幻读有什么问题？
- 语义上会被破坏
- 产生数据不一致性
幻读带来的问题分析
- 假设需要对 id=5 这一行加锁，其他行不加锁（这个是个假设场景）
- T1 时刻，Q1 只返回 id=5 这一行（因为假设只锁一行）
- T2 时刻，session B 把 id=0 这一行的 d 值改成了 5，因此 T3 时刻 Q2 查出来的是 id=0 和 id=5 这两行
- T4 时刻，session C 又插入一行（1,1,5），因此 T5 时刻 Q3 查出来的是 id=0、id=1 和 id=5 的这三行
- 其中因为当前读，session C 新插入的行被 session A 看到了，这就是幻读
- 问题一：语义被破坏
- 实际上，session A 在 T1 时刻，就要求锁住 d=5 的行。由于只锁住 id=5 这一行，T2 时刻 session B 是可以执行 2 条 update 语句，破坏了 Q1 的声明（session C 同理）
- 问题二：数据一致性问题（数据和日志在逻辑上的一致性）
- 执行逻辑：
- T1 时刻：id=5 这一行变成 (5,5,100)，当然这个结果最终是在 T6 时刻正式提交的
- T2 时刻，id=0 这一行变成 (0,5,5)
- T4 时刻，表里面多了一行 (1,5,5)
- 对应 binlog 里面的内容：
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 t set d=100 where d=5;/*所有d=5的行，d改成100*/
- binlog 语句序列问题
- 不论是拿到备库去执行，还是以后用 binlog 来克隆一个库，这三行的结果，都变成了 (0,5,100)、(1,5,100) 和 (5,5,100)
- id=0 和 id=1 这两行，发生了数据不一致
- 引起该问题的是 for update 只给 d=5 这行加锁
- 解决 binlog 语句序列问题：
- 执行逻辑：
- session A 把所有的行都加了写锁，session B 在执行第一个 update 就会被锁住，只有 T6 时刻 session A 提交以后，session B 才能继续执行
- 新的 binlog 日志执行顺序如下
insert into t values(1,1,5); /*(1,1,5)*/
update t set c=5 where id=1; /*(1,5,5)*/
update t set d=100 where d=5;/*所有d=5的行，d改成100*/
update t set d=5 where id=0; /*(0,0,5)*/
update t set c=5 where id=0; /*(0,5,5)*/
- 虽然 session B 更新的问题已经解决，但是 session C 插入时，id=1 这一行还不存在，不存在也就加不上锁。也就是说，即使把所有的记录都加上锁，还是阻止不了新插入的记录
如何解决幻读？
- 为了解决幻读问题，InnoDB 只好引入新的锁，也就是间隙锁
- 实际上，开头的表 t，初始化插入了 6 个记录，这就产生了 7 个间隙
3. 当执行 select * from t where d=5 for update 的时候，6 个记录加上了行锁，还同时加了 7 个间隙锁，这样就确保无法再插入新的记录
4. 注意：跟间隙锁存在冲突关系的，是“往这个间隙中插入一个记录”这个操作
- 这里 session B 并不会被堵住，因为表 t 里并没有 c=7 这个记录，因此 session A 加的是间隙锁 (5,10)
- 间隙锁和行锁合称 next-key lock，每个 next-key lock 是前开后闭区间
- 如果用 select * from t for update 要把整个表所有记录锁起来，就形成了 7 个 next-key lock，分别是 (-∞,0]、(0,5]、(5,10]、(10,15]、(15,20]、(20, 25]、(25, +supremum]
- 间隙锁和 next-key lock 的引入，解决了幻读的问题，但同时也带来了一些问题
- 例如下面这个逻辑
begin;
select * from t where id=N for update;
/*如果行不存在*/
insert into t values(N,N,N);
/*如果行存在*/
update t set d=N set id=N;
commit;
- 一旦有并发，就有可能死锁
- 执行逻辑
- session A 执行 select … for update 语句，由于 id=9 这一行并不存在，因此会加上间隙锁 (5,10)
- session B 执行 select … for update 语句，同样会加上间隙锁 (5,10)，间隙锁之间不会冲突，因此这个语句可以执行成功
- session B 试图插入一行 (9,9,9)，被 session A 的间隙锁挡住了，只好进入等待
- session A 试图插入一行 (9,9,9)，被 session B 的间隙锁挡住了
- 间隙锁的引入，可能会导致同样的语句锁住更大的范围，这其实是影响了并发度的
- 间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效的
- 如果把隔离级别设置为读提交的话，就没有间隙锁了
- 解决可能出现的数据和日志不一致问题，需要把 binlog 格式设置为 row
- binlog row 记录的不是 sql，和 sql 顺序无关，不会导致主从数据不一致
