间隙锁（Gap Lock）

间隙锁（Gap Lock）是数据库在可重复读（Repeatable Read）隔离级别下（以InnoDB引擎为例），为防止幻读而引入的一种行级锁机制（不需要开发人员主动 “显式添加”）。它锁定的是索引记录之间的“间隙”，而非具体的索引记录本身，目的是阻止其他事务在该间隙中插入新的记录，从而保证事务读取数据的一致性。

一、间隙的定义

“间隙”指的是索引记录之间的空白区域，包括：

• 两条相邻索引记录之间的区间（如索引值10和20之间的间隙）；
• 第一条索引记录之前的区间（如小于最小索引值5的间隙）；
• 最后一条索引记录之后的区间（如大于最大索引值30的间隙）。

例如，表中已有索引值为 10、20、30 的记录，那么间隙包括：

• (-∞, 10)
• (10, 20)
• (20, 30)
• (30, +∞)

二、间隙锁的触发场景

当事务对某条记录加锁时（如SELECT ... FOR UPDATE或UPDATE），若使用范围条件或等值条件但未命中记录，InnoDB会对符合条件的索引间隙加锁。

示例1：范围查询加锁

假设有表 user(id, age)，age 是索引列，数据如下：

id	age
1	10
3	20
5	30

事务A执行：

-- 范围查询，锁定age在15~25之间的记录及间隙
SELECT * FROM user WHERE age BETWEEN 15 AND 25 FOR UPDATE;

此时，事务A会锁定 age 在 (10, 30) 之间的间隙（因为15~25落在10和30之间）。
其他事务若尝试插入 age=18 或 age=22 的记录，会被阻塞，直到事务A提交释放锁。

示例2：等值查询未命中记录

事务A执行：

-- 等值查询，但表中没有age=25的记录
SELECT * FROM user WHERE age = 25 FOR UPDATE;

此时，InnoDB会锁定 age=25 可能插入的间隙（即(20, 30)），其他事务插入 age=25 会被阻塞。

三、间隙锁的特点

1. 只锁间隙，不锁记录：间隙锁不会阻止对已有记录的修改，仅阻止新记录插入。
2. 与隔离级别相关：仅在 可重复读（RR） 级别生效，读已提交（RC）及以下级别不会使用间隙锁（因此RC级别可能出现幻读）。
3. 可能导致死锁：多个事务对重叠的间隙加锁时，可能因等待对方释放锁而产生死锁。
   • 例如：事务A锁定(10, 20)，事务B锁定(15, 25)，两者都想插入age=18的记录，会相互等待对方释放锁。

四、间隙锁与其他锁的关系

• 记录锁（Record Lock）：锁定具体的索引记录（如age=20的记录）。
• 临键锁（Next-Key Lock）：InnoDB的默认行锁方式，是“记录锁+间隙锁”的组合，锁定索引记录及其之前的间隙（如锁定age=20的记录，同时锁定(10, 20)的间隙）。

五、间隙锁的核心作用

解决幻读问题。幻读是指：一个事务在多次查询中，由于其他事务插入了新数据，导致前后查询结果不一致（多出原本不存在的记录）。

间隙锁是临键锁的一部分，临键锁锁定的范围是一个左开右闭区间，例如 (10, 20]，其中：

• 记录锁：锁定具体的索引记录（如 id=20），阻止其他事务修改或删除该记录。
• 间隙锁：锁定索引记录之间的空白区域（如 (10, 20)），阻止其他事务在该区间插入新记录。

采用临键锁确保了在事务执行期间，查询范围内的所有可能插入新数据的位置都被锁定，从而避免幻读。