mysql間隙鎖等值查詢，mysql間隙鎖實(shí)現(xiàn)原理？

我們都知道Mysql,Oracle PostgreSQL 可以利用MVCC來處理事務(wù)，防止加鎖，來提高訪問效率

MVCC只是工作在兩種事務(wù)級(jí)別底下：(a) Read Committed (b) Repeatable Read;

因?yàn)槠渌麅煞N：

(c)READ UNCOMMITTED==》總是讀取最新的數(shù)據(jù)，不符合當(dāng)前事務(wù)版本的數(shù)據(jù)行，

(d)Serializable則會(huì)對(duì)所有的行加鎖。

這兩種都不需要MVCC；

參考：Mysql 的Innodb事務(wù)方面的 多版本并發(fā)控制如何實(shí)現(xiàn) MVCC

這樣說來 Mysql 也跟其他的數(shù)據(jù)庫一樣，當(dāng) Repeatable Read的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)幻讀的情況，其實(shí)不然，Mysql還有一種機(jī)制可以保證即使在Repeatable Read級(jí)別下面也不會(huì)出現(xiàn)幻讀；

這就是間隙鎖：

間隙鎖跟MVCC一起工作。實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理：

Repeatable Read隔離級(jí)別： 采用Next-key Lock(間隙鎖) 來解決幻讀問題.因此 Mysql 在Repeatable下面 幻讀，可重復(fù)讀，臟讀 三者都不會(huì)發(fā)生

read committed隔離級(jí)別：采用Record鎖,不會(huì)出現(xiàn)臟讀，但是會(huì)產(chǎn)生"幻讀"問題. 也會(huì)出現(xiàn)可重復(fù)讀

(我查了很久，這個(gè)read committed模式下也會(huì)出現(xiàn)可重復(fù)讀的問題參考：MySQL中Innodb的事務(wù)隔離級(jí)別和鎖的關(guān)系的講解教程)

間隙鎖簡(jiǎn)介：

MySQL InnoDB支持三種行鎖定方式：InnoDB的默認(rèn)加鎖方式是next-key 鎖。

l 行鎖（Record Lock）:鎖直接加在索引記錄上面，鎖住的是key。

l 間隙鎖（Gap Lock）:鎖定索引記錄間隙，確保索引記錄的間隙不變。間隙鎖是針對(duì)事務(wù)隔離級(jí)別為可重復(fù)讀或以上級(jí)別而已的。

l Next-Key Lock ：行鎖和間隙鎖組合起來就叫Next-Key Lock。

默認(rèn)情況下，InnoDB工作在可重復(fù)讀(Repeatable Read)隔離級(jí)別下，并且會(huì)以Next-Key Lock的方式對(duì)數(shù)據(jù)行進(jìn)行加鎖，這樣可以有效防止幻讀的發(fā)生。Next-Key Lock是行鎖和間隙鎖的組合，當(dāng)InnoDB掃描索引記錄的時(shí)候，會(huì)首先對(duì)索引記錄加上行鎖（Record Lock），再對(duì)索引記錄兩邊的間隙加上間隙鎖（Gap Lock）。加上間隙鎖之后，其他事務(wù)就不能在這個(gè)間隙修改或者插入記錄。 read committed隔離級(jí)別下

Gap Lock在InnoDB的唯一作用就是防止其他事務(wù)的插入操作，以此防止幻讀的發(fā)生。

Innodb自動(dòng)使用間隙鎖的條件：（1）必須在Repeatable Read級(jí)別下（2）檢索條件必須有索引（沒有索引的話，mysql會(huì)全表掃描，那樣會(huì)鎖定整張表所有的記錄，包括不存在的記錄，此時(shí)其他事務(wù)不能修改不能刪除不能添加）

行鎖（Record Lock）記錄鎖其實(shí)很好理解，對(duì)表中的記錄加鎖，叫做記錄鎖，簡(jiǎn)稱行鎖。

生活中的間隙鎖（Gap Lock）編程的思想源于生活，生活中的例子能幫助我們更好的理解一些編程中的思想。生活中排隊(duì)的場(chǎng)景，小明，小紅，小花三個(gè)人依次站成一排，此時(shí)，如何讓新來的小剛不能站在小紅旁邊，這時(shí)候只要將小紅和她前面的小明之間的空隙封鎖，將小紅和她后面的小花之間的空隙封鎖，那么小剛就不能站到小紅的旁邊。這里的小紅，小明，小花，小剛就是數(shù)據(jù)庫的一條條記錄。他們之間的空隙也就是間隙，而封鎖他們之間距離的鎖，叫做間隙鎖。

Mysql中的間隙鎖下表中（見圖一），id為主鍵，number字段上有非唯一索引的二級(jí)索引，有什么方式可以讓該表不能再插入number=5的記錄？

圖一

根據(jù)上面生活中的例子，我們自然而然可以想到，只要控制幾個(gè)點(diǎn)，number=5之前不能插入記錄，number=5現(xiàn)有的記錄之間不能再插入新的記錄，number=5之后不能插入新的記錄，那么新的number=5的記錄將不能被插入進(jìn)來。

那么，mysql是如何控制number=5之前，之中，之后不能有新的記錄插入呢（防止幻讀）？答案是用間隙鎖，在RR級(jí)別下，mysql通過間隙鎖可以實(shí)現(xiàn)鎖定number=5之前的間隙，number=5記錄之間的間隙，number=5之后的間隙，從而使的新的記錄無法被插入進(jìn)來。

間隙是怎么劃分的？

注：為了方面理解，我們規(guī)定（id=A,number=B）代表一條字段id=A,字段number=B的記錄，（C，D）代表一個(gè)區(qū)間，代表C-D這個(gè)區(qū)間范圍。

圖一中，根據(jù)number列，我們可以分為幾個(gè)區(qū)間：（無窮小，2），（2，4），（4，5），（5，5），（5,11），（11，無窮大）。只要這些區(qū)間對(duì)應(yīng)的兩個(gè)臨界記錄中間可以插入記錄，就認(rèn)為區(qū)間對(duì)應(yīng)的記錄之間有間隙。例如：區(qū)間（2，4）分別對(duì)應(yīng)的臨界記錄是（id=1,number=2），（id=3，number=4），這兩條記錄中間可以插入（id=2,number=3）等記錄，那么就認(rèn)為（id=1,number=2）與（id=3，number=4）之間存在間隙。

很多人會(huì)問，那記錄（id=6，number=5）與（id=8，number=5）之間有間隙嗎？答案是有的，（id=6，number=5）與（id=8，number=5）之間可以插入記錄（id=7，number=5），因此（id=6,number=5）與（id=8,number=5）之間有間隙的，

間隙鎖鎖定的區(qū)域根據(jù)檢索條件向左尋找最靠近檢索條件的記錄值A(chǔ)，作為左區(qū)間，向右尋找最靠近檢索條件的記錄值B作為右區(qū)間，即鎖定的間隙為（A，B）。圖一中，where number=5的話，那么間隙鎖的區(qū)間范圍為（4,11）；

間隙鎖的目的是為了防止幻讀，其主要通過兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的：（1）防止間隙內(nèi)有新數(shù)據(jù)被插入（2）防止已存在的數(shù)據(jù)，更新成間隙內(nèi)的數(shù)據(jù)（例如防止numer=3的記錄通過update變成number=5）

間隙鎖在InnoDB的唯一作用就是防止其它事務(wù)的插入操作，以此來達(dá)到防止幻讀的發(fā)生，所以間隙鎖不分什么共享鎖與排它鎖。 默認(rèn)情況下，InnoDB工作在Repeatable Read隔離級(jí)別下，并且以Next-Key Lock的方式對(duì)數(shù)據(jù)行進(jìn)行加鎖，這樣可以有效防止幻讀的發(fā)生。Next-Key Lock是行鎖與間隙鎖的組合，當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行條件，范圍檢索時(shí)，對(duì)其范圍內(nèi)也許并存在的值進(jìn)行加鎖！當(dāng)查詢的索引含有唯一屬性（唯一索引，主鍵索引）時(shí)，Innodb存儲(chǔ)引擎會(huì)對(duì)next-key lock進(jìn)行優(yōu)化，將其降為record lock,即僅鎖住索引本身，而不是范圍！若是普通輔助索引，則會(huì)使用傳統(tǒng)的next-key lock進(jìn)行范圍鎖定！

要禁止間隙鎖的話，可以把隔離級(jí)別降為Read Committed，或者開啟參數(shù)innodb_locks_unsafe_for_binlog。

對(duì)于快照讀來說，幻讀的解決是依賴mvcc解決。而對(duì)于當(dāng)前讀則依賴于gap-lock解決。

深層次的原理分析：

在MVCC并發(fā)控制中，讀操作可以分成兩類：快照讀 (snapshot read)與當(dāng)前讀 (current read)。

快照讀，讀取的是記錄的可見版本 (有可能是歷史版本)，不用加鎖。

當(dāng)前讀，讀取的是記錄的最新版本，并且，當(dāng)前讀返回的記錄，都會(huì)加上鎖，保證其他事務(wù)不會(huì)再并發(fā)修改這條記錄。

在一個(gè)支持MVCC并發(fā)控制的系統(tǒng)中，哪些讀操作是快照讀？哪些操作又是當(dāng)前讀呢？以MySQL InnoDB為例：

快照讀：簡(jiǎn)單的select操作，屬于快照讀，不加鎖。(當(dāng)然，也有例外，下面會(huì)分析)select * from table where ?; 當(dāng)前讀：特殊的讀操作，插入/更新/刪除操作，屬于當(dāng)前讀，需要加鎖。select * from table where ? lock in share mode;select * from table where ? for update;insert into table values (…);update table set ? where ?;delete from table where ?;所有以上的語句，都屬于當(dāng)前讀，讀取記錄的最新版本。并且，讀取之后，還需要保證其他并發(fā)事務(wù)不能修改當(dāng)前記錄，對(duì)讀取記錄加鎖。其中，除了第一條語句，對(duì)讀取記錄加S鎖 (共享鎖)外，其他的操作，都加的是X鎖 (排它鎖)。 MySQL/InnoDB定義的4種隔離級(jí)別：

Read Uncommited可以讀取未提交記錄。此隔離級(jí)別，不會(huì)使用，忽略。Read Committed (RC)快照讀忽略，本文不考慮。針對(duì)當(dāng)前讀，RC隔離級(jí)別保證對(duì)讀取到的記錄加鎖 (record lock)，存在幻讀現(xiàn)象。Repeatable Read (RR)快照讀忽略，本文不考慮。針對(duì)當(dāng)前讀，RR隔離級(jí)別保證對(duì)讀取到的記錄加鎖 (記錄鎖)，同時(shí)保證對(duì)讀取的范圍加鎖，新的滿足查詢條件的記錄不能夠插入 (間隙鎖)，不存在幻讀現(xiàn)象。Serializable從MVCC并發(fā)控制退化為基于鎖的并發(fā)控制。不區(qū)別快照讀與當(dāng)前讀，所有的讀操作均為當(dāng)前讀，讀加讀鎖 (S鎖)，寫加寫鎖 (X鎖)。Serializable隔離級(jí)別下，讀寫沖突，因此并發(fā)度急劇下降，在MySQL/InnoDB下不建議使用。