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MySQL中innodb的行锁算法

MySQL中innodb的行锁算法

作者: frankie_cheung | 来源:发表于2020-05-14 22:18 被阅读0次

    众所周知,innodb是默认行锁,当然也支持表锁。如下是对于行锁的算法进行的一些实验。

    锁的算法为:我知道是行锁,但是是如何锁的,锁多少数据

    行锁算法分类
    • record lock: 锁一行
    • gap lock :锁两个索引之间的区间
    • next-key lock record lock + gap lock 既锁行,也锁范围
      示意图:


      图片来自掘金

    假如有个索引是:[1,2,3,7]
    record lock 锁的是 1,2,3,7
    gap lock 锁的是 (-\infty,1),(2,3),(3,7),(7,+\infty)反正锁的就是区间,不是行
    next-key lock锁的是 (-\infty,1],[2,3),[3,7),[ 7,+\infty)既锁范围也锁行

    做实验的表如下:
    CREATE TABLE `t2` (
       `id` int(11) NOT NULL,
       `a` int(11) DEFAULT NULL,
       `b` int(11) DEFAULT NULL,
       PRIMARY KEY (`id`),
       KEY `a` (`a`)
     ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
    

    Innodb锁算法规则如下:

    • 不加索引的查询,会锁整张表


      image.png
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    • innodb通过索引来锁定数据。

    • 当数据库操作使用了主键索引,则锁主键索引,使用辅助索引,则先锁住辅助索引,再锁住主键索引。

    • 当查询的是唯一索引的时候(注意这里的条件是等值查询,假如是范围查询依然是next-key lock 下文有讲),next-key lock 会退化为record lock

    • innodb对于辅助索引有特殊的处理,不仅会锁住辅助索引所在的范围,还会锁住下一键值的gap lock.

    • innodb使用next-key lock 来解决幻读

    innodb到底使用什么锁算法

    在可重复读隔离级别下,innodb默认使用的是next-key lock算法,当查询的索引是主键或者唯一索引的情况下,才会退化为record lock,在使用next-key lock算法时,不仅仅会锁住范围,还会给范围最后的一个键值加一个gap lock。

    实验

    • 使用主键索引会退化为record lock


      image.png

      仅仅锁主键ID=1的这一行,不影响其他操作,但是查id=1的则会锁等待


      image.png
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    其中lockmode中的X锁为左边会话中的锁,因为需要显式的commit之后才会释放锁,第二个S锁,为右边的共享锁,因为主键ID为1的已经被锁住了,所以处于锁等待状态,锁的类型为record lock

    • 使用辅助索引会先锁辅助索引,再锁主键索引,且锁算法为next-key lock 且需要对下一个键值加gap lock


      image.png
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    使用辅助索引a=8进行操作,这个时候理论应该对主键索引加record lock 则 主键ID=8的被锁,然后辅助索引被加next-key lock 则为:
    (7,8] 然后对下一个键值加gap锁,则为:(8,11)
    所以目前被锁住的记录为:
    1.主键为8的被锁
    2.辅助索引8的被锁
    3.辅助索引8到11之间的被锁,意味着你这个时候往8到11之间写数据会报错


    主键查询被阻塞,意味着主键被锁
    辅助索引为8的被阻塞
    插入辅助索引为10的被锁,意味着gap lock锁住了8到11之间的数据了
    但是查询表,此时的lockdata为11.11,这一点不太明白
    插入12的值则顺利插入
    查询辅助索引a=3的顺利查询,因为a=3的记录,既没有被主键id=8的锁住,也没有被辅助索引a的next-key lock 和gap lock锁住
    • 间隙锁的另一种产生方式:


      image.png
      image.png
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    当使用范围条件进行更新时,此时肯定是需要加X锁的,我是用的也是主键,所以按照理论应该是加的record lock ,但是却加了gap lock,因为插入值为10的阻塞了,查看information 也提示X.GAP
    这个有点晕为啥主键变成了next-key lock ,不应该是record lock么?
    update20200515
    在知乎看到的一个解释:

    当我们用范围条件而不是相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁;对于键值在条件范围内但并不存在的记录,叫做“间隙(GAP)”,InnoDB也会对这个“间隙”加锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁(Next-Key锁)

    即,在无论使用主键索引还是非主键索引的时候,请求共享锁或者排他锁,innodb会给范围内的记录加锁,而范围内的间隙也会被加锁,
    例如一个表t 的 id为1,2,3,7,10
    假如执行如下:
    select * from t where id >=3 for update
    那么这个时候执行
    insert into t(id) values(8) 会被阻塞,因为是在请求排他锁时使用了范围,所以[3,10],甚至10以后的任何数据都无法插入。
    执行
    select * from t where id >=3 lock in share mode
    insert into t(id) values(8) 会被阻塞,因为是在请求共享锁时使用了范围,所以[3,10],甚至10以后的任何数据都无法插入。

    next-key lock可以解决幻读问题:

    什么是幻读

    幻读是同一事务下,连续执行两次同样的sql可能导致不同的结果,第二次返回的数据可能导致以前不存在的行。
    同时一般会问它和脏读的区别,脏读为读取到其他事务未提交的数据,但是幻读是读取的其他事务已经提交的数据。

    复现幻读:
    复现幻读需要切换到读提交的隔离级别
    image.png
    假如是可重复读隔离级别,则会对[8,+)进行加锁,则10就不会被写进去。

    reference:

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