【MYSQL】MYSQL 的学习教程（十二）之 MySQL 啥时候用记录锁，啥时候用间隙锁

news2024/11/20 14:17:40

在「读未提交」和「读已提交」隔离级别下，都只会使用记录锁；而对于「可重复读」隔离级别来说，会使用记录锁、间隙锁和 Next-Key 锁

那么 MySQL 啥时候会用记录锁，啥时候会用间隙锁，啥时候又会用 Next-Key 锁呢？

在这里插入图片描述

1. 影响因素

影响其使用哪种行级锁的因素有：

  1. 索引类型（聚簇索引、唯一二级索引、普通二级索引）
  2. 匹配类型（精确匹配、范围匹配）
  3. 事务隔离级别
  4. 是否开启 Innodb_locks_unsafe_for_binlog 系统变量
  5. 记录是否被标记删除
  6. 具体的执行语句类型（SELECT、INSERT、DELETE、UPDATE）

测试数据：

CREATE TABLE `price_test`  (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
  `price` int NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  UNIQUE INDEX `ind_price`(`price`) USING BTREE,
  INDEX `ind_name`(`name`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 51 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
INSERT INTO `price_test` VALUES (1, 'apple', 10);
INSERT INTO `price_test` VALUES (2, 'orange', 30);
INSERT INTO `price_test` VALUES (50, 'perl', 60);

2. 8 种情况

在看死锁日志的时候，我们一般先把这个变量 innodb_status_output_locks 打开哈，它是MySQL 5.6.16 引入的：

set global innodb_status_output_locks =on;

2.1 读可提交隔离级别

2.1.1 查询条件是主键

加一个记录锁

2.1.2 查询条件是唯一索引

加两个记录锁：主键索引上的一条记录；唯一索引上的一条记录

2.1.3 查询条件是普通索引

对应的所有满足 SQL 查询条件的记录，都会加上锁。同时，这些记录对应主键索引，也会上锁

2.1.4 查询条件列无索引

MySQL 会走聚簇索引进行全表扫描过滤。每条记录都会加上 X 锁。但是，为了效率考虑，MySQL 在这方面进行了改进，在扫描过程中，若记录不满足过滤条件，会进行解锁操作。同时优化违背了2PL原则

2.2 可重复读隔离级别

2.2.1 聚簇索引 + 精确匹配

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where id = 2 for update;
  1. 事务 B 执行下面命令：
begin;
update price_test set price = 25 where id = 2;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

可以看到，其是对 id 为 2 的索引加了一个记录锁

那如果聚簇索引的值找不到对应的记录呢，将会是一个什么样的结果呢？

  1. 事务 A 执行下面命令，其中 id 为 5 的记录是不存在的
begin;
select * from price_test where id = 5 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

加了一个间隙锁，该间隙锁是 (2, 50) 这个范围

  1. 事务 B 执行如下命令来测试下间隙锁的范围
begin;
// 执行下面任何一个命令，可以通过
update price_test set price = 25 where id = 2;
update price_test set price = 25 where id = 50;
// 执行下面任何一个命令，都将阻塞
insert into price_test(id,name,price) values(3,"test",25);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"test",25);
insert into price_test(id,name,price) values(49,"test",25);

聚簇索引 + 精确匹配： 如果能够定位到唯一一条存在的记录，那么其会使用记录锁。如果该记录不存在，那么则会使用间隙锁

2.2.2 聚簇索引 + 范围匹配

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where id >= 2 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

事务 A 一共加了 3 个锁，其中 1 个记录锁，2 个 Next-Key 锁。其中 1 个记录锁是对 id 为 2 的索引加的锁，Next-Key 锁是对 (2, 50] 和 (50, 正无穷) 这两个区间加的锁

  1. 在事务 B 执行下面命令可以验证间隙锁的加锁区间：
begin;
// 执行下面任意一条语句，都会阻塞
update price_test set price = 25 where id = 2;
update price_test set price = 25 where id = 50;
insert into price_test(id,name,price) values(5,"test",25);
insert into price_test(id,name,price) values(60,"test",25);

如果范围匹配的值并不存在，那么会是什么情况呢？

  1. 事务 A 执行如下语句，其中 id 为 50 的记录是不存在的。
begin;
select * from price_test where id > 50 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

加了 1 个 Next-Key 锁，锁的范围应该是（50, + 无穷)

聚簇索引 + 范围匹配：存在匹配的值，会使用记录锁 + Next-Key 锁；不存在匹配的值，只会使用 Next-Key 锁

2.2.3 唯一二级索引 + 精确匹配

  1. 事务 A 执行下面命令
begin;
select * from price_test where price = 10 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

加的行级锁是 2 个记录锁，应该是 price = 10 这条索引记录的锁

  1. 此时，如果在事务 B 执行下面命令：
begin;
// 执行下面任意一条语句，都会阻塞
update price_test set name = 'test-name' where price = 10;

那如果唯一二级索引的值找不到对应的记录呢，将会是一个什么样的结果呢？

  1. 事务 A 执行下面命令，其中 price 为 11 的记录是不存在的
begin;
select * from price_test where price = 11 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

加了一个间隙锁，该间隙锁是 (10, 30) 这个范围

唯一二级索引 + 精确匹配：唯一二级索引与聚簇索引非常类似，如果能够定位到唯一一条存在的记录，那么其会使用记录锁。如果该记录不存在，那么则会使用间隙锁

2.2.4 唯一二级索引 + 范围匹配

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where price >= 30 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

一共加了 5 个行锁，2 个记录锁（price 为 30、60 的记录），3 个 Next-Key 锁， 。3 个 Next-Key 锁则是 (10, 30]、(30,60]、(60, 正无穷）三个范围

  1. 在事务 B 执行下面命令，每条 SQL 都会阻塞住：
begin;
// 执行下面任意一条语句，都会阻塞
update price_test set name = 'price30' where price = 30;
update price_test set name = 'price60' where price = 60;
insert into price_test(id,name,price) values(5,"test", 20);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"test", 40);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"test", 70);

如果范围匹配的值并不存在，那么会是什么情况呢？

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where price >= 70 for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

加了一个 Next-key 锁 (60, 正无穷）

聚簇索引 + 范围匹配：存在匹配的值，会使用记录锁 + Next-Key 锁；不存在匹配的值，只会使用 Next-Key 锁

2.2.5 普通二级索引 + 精确匹配

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where name = 'apple' for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

一个记录锁 (name = ‘apple’)、间隙锁（范围： (负无穷，orange)）、Next-key 锁（二级索引的记录锁 + 间隙锁）

  1. 事务 B 执行如下命令验证一下
begin;
// 执行下面任意一条语句，都会阻塞
update price_test set name = 'apple-new' where name = 'apple';
insert into price_test(id,name,price) values(5,"aa", 20);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"ha", 20);
// 执行下面的语句正常执行
update price_test set name = 'orange-new' where name = 'orange';
insert into price_test(id,name,price) values(5,"orb", 20);

之所以二级索引的精确匹配会有间隙锁，是因为二级索引可能匹配到多个。因此当匹配到一个的时候，会继续往后匹配，直到匹配到一个不符合的记录，随后就会以该不符合的记录（这里是 orange）作为值做一个间隙锁

普通二级索引 + 精确匹配：若匹配到记录，则使用记录锁 + 间隙锁 + Next-Key 锁；否则，只使用间隙锁

2.2.6 普通二级索引 + 范围匹配

  1. 事务 A 执行下面命令：
begin;
select * from price_test where name >= 'orange' for update;
  1. 执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示

在这里插入图片描述

一共有 2 个记录锁，3 个 Next-Key 锁。其中 2 个记录锁应该是 orange 和 perl 两个记录，3 个 Next-Key 锁，应该是 (apple, orange]、[orange, perl)、[perl, 正无穷)

  1. 事务 B 执行如下命令验证一下：
begin;
// 执行下面任意一条语句，都会阻塞
// 验证记录锁
update price_test set price = 1 where name = 'orange';
update price_test set price = 1 where name = 'perl';
// 验证间隙锁
insert into price_test(id,name,price) values(5,"ba", 20);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"orb", 20);
insert into price_test(id,name,price) values(5,"pes", 20);
// 执行下面的语句正常执行
update price_test set price = 1 where name = 'apple';
insert into price_test(id,name,price) values(5,"aa", 20);

普通二级索引 + 范围匹配：存在匹配的值，使用记录锁 + Next-Key 锁；若不存在，则使用 Next-Key 锁

2.2.7 无索引

如果查询条件列没有索引，主键索引的所有记录，都将加上 X 锁，每条记录间也都加上间隙 Gap 锁。大家可以想象一下，任何加锁并发的 SQL，都是不能执行的，全表都是锁死的状态。如果表的数据量大，那效率就更低

在这里插入图片描述

在这种情况下，MySQL 做了一些优化，即 semi-consistent read，对于不满足条件的记录，MySQL 提前释放锁，同时 Gap 锁也会释放。而 semi-consistent read 是如何触发的呢：要么在 Read Committed 隔离级别下；要么在 Repeatable Read 隔离级别下，设置了 innodb_locks_unsafe_for_binlog 参数。但是 semi-consistent read 本身也会带来其他的问题，不建议使用。

2.3 Serializable 串行化

在 Serializable 串行化的隔离级别下，对于写的语句，比如 update account set balance= balance-10 where name=‘Jay’;，跟RC和RR隔离级别是一样的。不一样的地方是，在查询语句，如 select balance from account where name = ‘Jay’;，在 RC 和 RR 是不会加锁的，但是在 Serializable 串行化的隔离级别，即会加锁

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