面试题：MySQL可重复读隔离级别下幻读问题与锁的关系

Question

在MySQL的可重复读隔离级别下，从锁的角度分析为什么InnoDB存储引擎能解决幻读问题？阐述其原理以及相关锁机制是如何协同工作的。

Answer 1

1. 原理：
   • 在可重复读隔离级别下，InnoDB通过MVCC（多版本并发控制）和间隙锁（Next - Key Lock）机制来解决幻读问题。MVCC允许事务在读取数据时，根据版本链获取到符合事务开始时状态的数据快照，这保证了在事务内多次读取相同数据时，读到的数据是一致的。而间隙锁则是为了解决在插入新数据时可能出现的幻读问题。
2. 相关锁机制协同工作：
   • 间隙锁（Next - Key Lock）：
     • Next - Key Lock是行锁（Record Lock）和间隙锁（Gap Lock）的组合。行锁锁定的是索引记录，而间隙锁锁定的是索引记录之间的间隙。
     • 例如，表中有数据记录的索引值为1、3、5。当一个事务对索引值为3的记录加锁时，使用Next - Key Lock会同时锁定索引值3本身（行锁）以及(1, 3)和(3, 5)这两个间隙（间隙锁）。
     • 当另一个事务试图在被锁定的间隙中插入新数据时，会被阻塞。比如要插入索引值为2或4的数据，就会因为间隙锁的存在而等待，直到持有锁的事务提交或回滚，从而防止了幻读的发生。
   • MVCC与锁机制的配合：
     • 读取操作通常使用MVCC，这样可以不加锁快速读取数据，保证读操作的并发性能。
     • 而写操作（如插入、更新、删除）会根据具体情况使用不同类型的锁，在可重复读隔离级别下，插入操作可能会触发间隙锁，更新和删除操作可能会使用行锁或Next - Key Lock 。通过MVCC和锁机制的协同工作，InnoDB在保证数据一致性的同时，尽可能提高系统的并发性能，有效解决了幻读问题。