一文搞懂MySQL行锁、表锁、间隙锁详解

前言

我们前几篇讲了索引是什么，如何使用 explain 分析索引使用情况，如何去优化索引，以及 show profiles 分析 SQL 语句执行资源消耗的学习。今天我们来讲讲 MySQL 的各种锁，这里存储引擎我们使用 InnoDB

准备工作

创建表 tb_innodb_lock

<pre class="prettyprint hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">drop table if exists test_innodb_lock;
CREATE TABLE test_innodb_lock (
a INT (11),
b VARCHAR (20)
) ENGINE INNODB DEFAULT charset = utf8;
insert into test_innodb_lock values (1,'a');
insert into test_innodb_lock values (2,'b');
insert into test_innodb_lock values (3,'c');
insert into test_innodb_lock values (4,'d');
insert into test_innodb_lock values (5,'e');</pre>

创建索引

<pre class="prettyprint hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">create index idx_lock_a on test_innodb_lock(a);
create index idx_lock_b on test_innodb_lock(b);</pre>

MySQL 各种锁演示

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">set autocommit=0;
</pre>

行锁（写&读）

• A 窗口执行

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='a1' where a=1;</pre>

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">SELECT * from test_innodb_lock;</pre>

我们可以看到 A 窗口可以看到更新后的结果

• B 窗口执行

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">SELECT * from test_innodb_lock;</pre>

我们可以看到 B 窗口不能看到更新后的结果，看到的还是老数据，这是因为 a = 1 的这行记录被 A 窗口执行的 SQL 语句抢到了锁，并且没有执行 commit 提交操作。所以窗口 B 看到的还是老数据。这就是 MySQL 隔离级别中的"读已提交"。

• 窗口 A 执行 commit 操作

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">COMMIT;</pre>

• 窗口 B 查询

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">SELECT * from test_innodb_lock;</pre>

![imageb19d90ef045a936.png!web?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

这个时候我们发现窗口 B 已经读取到最新数据了

行锁（写&写）

• 窗口 A 执行更新 a = 1 的记录

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='a2' where a=1;</pre>

这时候并没有 commit 提交，锁是窗口 A 持有。

• 窗口 B 也执行更新 a = 1 的记录

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='a3' where a=1;</pre>

可以看到，窗口 B 一直处于阻塞状态，因为窗口 A 还没有执行 commit，还持有锁。窗口 B 抢不到 a = 1 这行记录的锁，所以一直阻塞等待。

• 窗口 A 执行 commit 操作

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">COMMIT;</pre>

• 窗口 B 的变化

可以看到这个时候窗口 B 已经执行成功了

表锁

当索引失效的时候，行锁会升级成表锁，索引失效的其中一个方法是对索引自动 or 手动的换型。a 字段本身是 integer，我们加上引号，就变成了 String，这个时候索引就会失效了。

• 窗口 A 更新 a = 1 的记录

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='a4' where a=1 or a=2;</pre>

• 窗口 B 更新 a = 2 的记录

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='b1' where a=3;</pre>

这个时候发现，虽然窗口 A 和 B 更新的行不一样，但是窗口 B 还是被阻塞住了，就是因为窗口 A 的索引失效，导致行锁升级成了表锁，把整个表锁住了，索引窗口 B 被阻塞了。

• 窗口 A 执行 commit 操作

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">COMMIT;</pre>

• 窗口 B 的变化

可以看到这个时候窗口 B 已经执行成功了

间隙锁

• 什么是间隙锁

当我们采用范围条件查询数据时，InnoDB 会对这个范围内的数据进行加锁。比如有 id 为：1、3、5、7 的 4 条数据，我们查找 1-7 范围的数据。那么 1-7 都会被加上锁。2、4、6 也在 1-7 的范围中，但是不存在这些数据记录，这些 2、4、6 就被称为间隙。

• 间隙锁的危害

范围查找时，会把整个范围的数据全部锁定住，即便这个范围内不存在的一些数据，也会被无辜的锁定住，比如我要在 1、3、5、7 中插入 2，这个时候 1-7 都被锁定住了，根本无法插入 2。在某些场景下会对性能产生很大的影响

• 间隙锁演示

我们先把字段 a 的值修改成 1、3、5、7、9

• 窗口 A 更新 a = 1~7 范围的数据

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">update test_innodb_lock set b='b5' where a>1 and a<7;</pre>

• 窗口 B 在 a = 2 的位置插入数据

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">insert into test_innodb_lock values(2, "b6");</pre>

这个时候发现窗口 B 更新 a = 2 的操作一直在等待，因为 1~7 范围的数据被间隙锁，锁住了。只有等窗口 A 执行 commit，窗口 B 的 a = 2 才能更新成功

行锁分析

• 执行 SQL 分析命令

<pre class="hljs sql" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">show status like 'innodb_row_lock%';</pre>

• Variable_name 说明

  • Innodb_row_lock_current_waits：当前正在等待锁定的数量。
  • Innodb_row_lock_time：从系统启动到现在锁定的时长。
  • Innodb_row_lock_time_avg：每次等待锁所花平均时间。
  • Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在锁等待最长的一次所花的时间。
  • Innodb_row_lock_waits：系统启动后到现在总共等待锁的次数。

结语

大家可以根据 Variable_name 这几个参数考虑是否要进行优化，如果锁定时间，锁定次数过大，那就该考虑优化了。优化手段可以参考之前索引优化的文章。