一文详解 MySQL 中的间隙锁
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by emanjusaka from https://www.emanjusaka.com/archives/mysql-gap-lock 彼岸花开可奈何
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间隙锁(Gap Lock)是(RR 级别下)一个在索引记录之间的间隙上的锁,可以是两个索引记录之间,也可能是第一个索引记录之前或最后一个索引之后的空间。
间隙锁是 MySQL 行锁的一种,与行锁不同的是间隙锁可能锁定的是一行数据,也可能锁住一个间隙。
触发条件
-
事务隔离级别为 REPEATABLE-READ(可重复读),间隙锁是为了防止幻读。
-
使用范围查询条件
-
使用等值查询但未命中记录时,如果查询的条件列上有索引
-
索引不唯一的情况
锁定区间
间隙锁会向左找第一个比当前索引值小的值,向右找第一个比当前索引值大的值(没有则为正无穷),将此区间锁住,从而阻止其他事务在此区间插入数据
间隙锁(Gap Lock),左右都是开区间,间隙锁 + 行锁组合成 Next-key lock,左开右闭区间。
加锁规则
-
加锁的基本单位是 next-key lock,它是左开右闭区间
-
查找过程中访问到的对象才会加锁
-
唯一索引上的等值查询,并且记录存在,next-key lock 退化为行锁
-
唯一索引上的范围查询会访问到不满足条件的第一个值为止
-
索引上的等值查询,会将距离最近的左边界和右边界作为锁定范围,如果索引不是唯一索引还会继续向右匹配,直到遇见第一个不满足条件的值,如果最后一个值不等于查询条件,Next-Key Lock 退化为间隙锁。
注意,delete 语句加锁的逻辑,其实跟 select ... for update 是类似的。
这些加锁规则并不全部适应 MySQL 的全部版本,在新版本的 MySQL 中可能会有一些变动,大体上是符合这些规则的。
我们也可以执行select * FROM performance_schema.data_locks;
来查看具体加了什么锁。
-
LOCK_TYPE
-
TABLE:表锁
-
RECORD:行级锁
-
-
LOCK_MODE
-
X:next-key 锁
-
X,REC_NOT_GAP:记录锁
-
X,GAP:间隙锁
-
间隙锁的作用
与行锁(例如乐观锁高级实现,MVCC)组合成 Next-key lock,在可重复读这种隔离级别下一起工作避免幻读。
案例演示
环境:MySQL8.3.0,InnoDB引擎, RR 隔离级别
表结构:
CREATE TABLE t
(
id
int(11) NOT NULL,
c
int(11) DEFAULT NULL,
d
int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id
),
KEY c
(c
)
) ENGINE=InnoDB;
insert into t values(0,0,0),(5,5,5),
(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20);
id | c | d |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
5 | 5 | 5 |
10 | 10 | 10 |
15 | 15 | 15 |
20 | 20 | 20 |
存在的间隙:
-
(-∞,0]
-
(0,5]
-
(5,10]
-
(10,15]
-
(15,20]
-
(20,+supremum]
InnoDB 给每个索引加了一个不存在的最大值 supremum,这样才符合“左开右闭区间”。
唯一索引等值锁定存在的数据
时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
---|---|---|
t1 | begin; select * from t where id = 5 for update; | |
t2 | begin; insert into t value(4,4,4); --- success | |
insert into t value(6,6,6); --- success |
根据规则 3,事务 1 中执行的 select 语句,会退化成行锁,只会锁定 5 这一行记录
索引等值锁定
时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
---|---|---|
t1 | begin; select * from t where id = 3 for update; --- 不存在的数据 | |
t2 | begin; insert into t value(6,6,6); --- success | |
t3 | insert into t value(4,4,4); --- block |
根据规则 1加锁范围是(0,5],再根据规则 5由于向右遍历最后一个值 5 不满足等值条件退化为间隙锁(0,5)
插入 数据6 不在间隙锁的范围内可以插入成功,而数据 4 是间隙锁锁定范围进入阻塞状态
唯一索引范围锁定
时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
---|---|---|
t1 | begin; select * from t where id >= 5 and id < 6 for update; | |
t2 | begin; insert into t value(7,7,7); --- block |
这个可以分为两部分看
首先看 id > = 5,锁定区间(0,5]根据规则 1 和规则 3 会退化成行锁
再看 id < 6 根据规则 4 锁定区间为(5,10]
综合两部分最终锁定区间[5,10]
注意:这个锁定区间在不同版本的 MySQL 中可能表现不同,在 8.3.0 版本中第二部分会退化成间隙锁,锁定区间变成了[5,10)
非唯一索引范围锁定
时刻 | 事务 1 | 事务 2 | 事务 3 |
---|---|---|---|
t1 | begin; select * from t where c >= 10 and c < 11 for update; | ||
t2 | begin; insert into t values(7,7,7); --block | ||
t3 | begin; update t set d = d + 1 where c = 15; --block |
用 c =10 定位记录,给索引 c 加上了 next-key lock (5,10],它不会退化成行锁,索引 c 不是唯一索引。因此最终索引 c 上加的(5,10] 和 (10,15]这两个 next-key lock
limit语句加锁
时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
---|---|---|
t1 | begin; select * from t where c = 10 limit 1; | |
begin; insert into t values(12,12,12); ---success |
如果没有 limit 语句的话在索引 c 上加锁范围是从(c=5,id=5)到 (c =15,id=15)。
但是因为加了 limit 1 的限制,因此在访问(c=10,id=10)这一行时,满足条件的语句已经有1 条了循环结束。
因此索引 c 上的加锁范围就变成了从(c=5,id=5)到(c=10,id=10)。
参考资料
谦学于心,谷纳万物,静思致远,共筑收获之旅!
原文地址: https://www.emanjusaka.com/archives/mysql-gap-lock
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