幻讀（Phantom Read）是數據庫事務并發控制中的一個現象，指的是在一個事務內多次執行相同的查詢，但返回的結果集不一致。具體來說，幻讀發生在以下場景：
幻讀與不可重復讀（Non-repeatable Read）的區別在于，不可重復讀關注的是同一記錄的更新操作，而幻讀關注的是新增或刪除的記錄。
InnoDB是MySQL的默認存儲引擎，支持多種事務隔離級別。不同的隔離級別對并發問題的控制程度不同，具體如下：
在InnoDB中，默認的隔離級別是“可重復讀”（Repeatable Read）。在這個隔離級別下，InnoDB通過多版本并發控制（MVCC，Multi-Version Concurrency Control）和間隙鎖（Gap Lock）來避免幻讀。
MVCC是InnoDB實現并發控制的核心機制之一。它通過為每個事務創建一個數據快照（Snapshot），使得事務在讀取數據時，看到的是事務開始時的數據版本，而不是最新的數據版本。這樣，即使其他事務在事務執行過程中插入了新記錄，當前事務也不會看到這些新記錄，從而避免了幻讀。
具體來說，InnoDB為每行數據維護了兩個隱藏的列：
當事務開始時，InnoDB會為該事務分配一個唯一的事務ID，并在事務執行過程中，根據事務ID和數據的版本信息來判斷哪些數據對當前事務是可見的。
雖然MVCC可以有效避免大部分幻讀問題，但在某些情況下，仍然可能出現幻讀。例如，當事務A執行范圍查詢時，事務B在事務A的查詢范圍內插入了一條新記錄，事務A再次查詢時可能會看到這條新記錄。
為了解決這個問題，InnoDB引入了間隙鎖（Gap Lock）。間隙鎖是一種特殊的鎖，它鎖定的是索引記錄之間的“間隙”，而不是具體的記錄。通過鎖定間隙，InnoDB可以防止其他事務在間隙中插入新記錄，從而避免了幻讀。
例如，假設有一個表t，其中有一個索引列id，當前有以下記錄：
id
1
3
5
如果事務A執行以下查詢：
SELECT * FROM t WHERE id BETWEEN 2 AND 4 FOR UPDATE;
InnoDB不僅會鎖定id=3的記錄，還會鎖定id=1和id=3之間的間隙，以及id=3和id=5之間的間隙。這樣，事務B無法在id=2或id=4的位置插入新記錄，從而避免了幻讀。
間隙鎖的一個擴展是臨鍵鎖（Next-Key Lock），它是記錄鎖（Record Lock）和間隙鎖的結合。臨鍵鎖不僅鎖定索引記錄本身，還鎖定索引記錄之前的間隙。通過這種方式，InnoDB可以更有效地防止幻讀。
例如，在上面的例子中，如果事務A執行以下查詢：
SELECT * FROM t WHERE id > 1 AND id < 5 FOR UPDATE;
InnoDB會鎖定id=1到id=5之間的所有記錄和間隙，防止其他事務在這個范圍內插入新記錄。
InnoDB通過多版本并發控制（MVCC）和間隙鎖（Gap Lock）機制，在“可重復讀”隔離級別下有效地解決了幻讀問題。MVCC通過為每個事務創建數據快照，確保事務在讀取數據時看到的是事務開始時的數據版本，而間隙鎖則通過鎖定索引記錄之間的間隙，防止其他事務在查詢范圍內插入新記錄。
雖然InnoDB在大多數情況下可以避免幻讀，但在某些極端情況下，仍然可能出現幻讀現象。因此，在設計高并發系統時，開發者需要根據具體業務需求選擇合適的隔離級別，并結合其他并發控制手段，確保數據的一致性和完整性。
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