MySQL InnoDB锁机制之Gap LockNext-Key LockRecord Lock解析

Posted 2021-01-18 数据库技术和故事

mysql InnoDB支持三种行锁定方式：

l   行锁（Record Lock）:锁直接加在索引记录上面，锁住的是key。

l   间隙锁（Gap Lock）:锁定索引记录间隙，确保索引记录的间隙不变。间隙锁是针对事务隔离级别为可重复读或以上级别而已的。

l   Next-Key Lock ：行锁和间隙锁组合起来就叫Next-Key Lock。

 

默认情况下，InnoDB工作在可重复读隔离级别下，并且会以Next-Key Lock的方式对数据行进行加锁，这样可以有效防止幻读的发生。Next-Key Lock是行锁和间隙锁的组合，当InnoDB扫描索引记录的时候，会首先对索引记录加上行锁（Record Lock），再对索引记录两边的间隙加上间隙锁（Gap Lock）。加上间隙锁之后，其他事务就不能在这个间隙修改或者插入记录。

 

Gap Lock在InnoDB的唯一作用就是防止其他事务的插入操作，以此防止幻读的发生。

 

1、     行锁（Record Lock）

行锁锁定的是索引记录，而不是行数据，也就是说锁定的是key。

2、     间隙锁（Gap Lock）

例如：

create table test(id int,v1 int,v2 int,primary key(id),key `idx_v1`(`v1`))Engine=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

该表的记录如下：

+----+------+------+

| id | v1   | v2   |

+----+------+------+

|  1 |    1 |    0 |

|  2 |    3 |    1 |

|  3 |    4 |    2 |

|  5 |    5 |    3 |

|  7 |    7 |    4 |

| 10 |    9 |    5 |

 

间隙锁（Gap Lock）一般是针对非唯一索引而言的，test表中的v1（非唯一索引）字段值可以划分的区间为：

（-∞,1）

（1,3）

（3,4）

（4,5）

（5,7）

（7,9）

（9, +∞）

假如要更新v1=7的数据行，那么此时会在索引idx_v1对应的值，也就是v1的值上加间隙锁，锁定的区间是（5,7）和（7,9）。同时找到v1=7的数据行的主键索引和非唯一索引，对key加上锁。

3、     后码锁（Next-Key Lock）

记录锁和间隙锁的结合，对于InnoDB中，更新非唯一索引对应的记录（在这里来说是更新v1字段的值），会加上Next-Key Lock。如果更新记录为空，就不能加记录锁，只能加间隙锁。

 

举个例子（事务隔离级别为MySQL默认的可重复读）

为什么TRANSACTION 2的insert操作会被阻塞，产生等待呢？这是因为TRANSACTION 2插入的v1值为6在TRANSACTION 1的锁定区间（5,9）内。而TRANSACTION 1插入的v1值不在TRANSACTION 2的锁定区间（5,7）内，故可以成功插入。不仅仅insert操作， update操作也一样会被锁住，从而锁等待超时。

 

4、     锁选择

1）、如果更新条件没有走索引，例如执行”update from t1 set v2=0 where v2=5;” ，此时会进行全表扫描，扫表的时候，要阻止其他任何的更新操作，所以上升为表锁。

2）、如果更新条件为索引字段，但是并非唯一索引（包括主键索引），例如执行“update from t1 set v2=0 where v1=9;” 那么此时更新会使用Next-Key Lock。使用Next-Key Lock的原因：

a）、首先要保证在符合条件的记录上加上排他锁，会锁定当前非唯一索引和对应的主键索引的值；

b）、还要保证锁定的区间不能插入新的数据。

3）、如果更新条件为唯一索引，则使用Record Lock（记录锁）。

 

InnoDB根据唯一索引，找到相应记录，将主键索引值和唯一索引值加上记录锁。但不使用Gap Lock（间隙锁）。

5、     间隙锁（Gap Lock）

 

加后码锁的时候，并没有锁住间隙两端的记录（这里的两端分别是5,9和5,7），那么两端的记录是可以更新的，但是如果更新两端的记录会影响到间隙锁，那么操作会被挂起，等待间隙锁释放。

 

看以下演示：

为什么在左侧值为4，右侧值为7的时候，有时候操作会被挂起，有时候操作不会挂起呢？解释如下：

当插入左侧值的时候，即插入v1=4的时候，要求插入的id值小于id=3的范围。当v1=4的记录有多条的时候，插入的id值要小于其中的最大id值。则可以成功插入；

当插入右侧值的时候，即插入v1=7的时候，要求插入的id值要大于id=7的范围。当v1=7的记录有多条的时候，插入的id值要大于其中的最小id值。则可以成功插入。