RR隔离级别下锁情况（探究gap锁和行锁）

Posted 2021-03-03 leeeeemz

！！！我的数据库演示版本为5.5，以后会追加最新数据库的演示版本

间隙锁（GAP Lock）时InnoDB在可重复读下的隔离级别下为了解决幻读问题引入的锁机制。幻读存在的问题是因为在新增或者更新时如果进行查询，会出现不一致的现象，这时单纯的使用行锁无法满足我们的需求，我们需要对一定范围的数据加锁，防止幻读。

可重复读隔离级别就是数据库通过行锁和间隙锁（不要搞混gap lock和next-key lock）共同组成来实现的，在网上抄了一下加锁的规则，然后自己进行一下验证：

• 1.加锁的基本单位是（next-key lock），遵循前开后闭原则，对于闭合的索引采用行锁，区间范围是间隙锁，间隙锁锁住的是insert操作，而行锁会锁住所有当前读操作
• 2.插叙过程中访问的对象会增加锁
• 3.索引上的等值查询-------给唯一索引加锁的时候，next-key lock会升级为行锁
• 4.索引上的等值查询-------向右遍历时最后一个值不满足查询需求时，行级锁会退化为间隙
• 5.唯一索引上的范围查询到不满足条件的第一个值为止（看不懂这条可以看下文中的主键索引+范围查询的情况3）

 

下图是演示数据库表（第一列是主键索引，第二个普通索引，第三个是没有索引，第四个是唯一索引）

 以上数据为了解决幻读问题，更新时除了对该四条数据加行锁外，还会对他们的中间范围加锁分别为（无穷小，5] （5，10] （10，15] (15，20] （20，无穷大]　如上文规则1中所说都是遵循左开右闭原则的

其实主键索引和唯一索引最终的结果是相同的，区别就是对唯一索引加锁最终也会通过聚簇索引对主键索引加锁。

主键索引（唯一索引）+等值查询+条件命中

1. 上图中左边事务执行查询主键索引为5的记录，且表中真实存在5，此时事务尚未提交，右边事务想要在主键索引为3的位置插入索引
2. 规则1中介绍，加锁的基本单位是next-key lock,锁的范围是（无穷小，5]  但此时属于规则3中所说的"唯一索引上的等值查询"
3. （无穷小，5] 的间隙锁升级为了行锁，只锁住了5这条索引记录，所以右侧事务可以正常执行insert操作。

主键索引（唯一索引）+等值查询+条件未命中

 上图中左边事务查询主键索引为6的记录，且表中并不存在6，此时事务尚未提交，右边事务想要在主键索引为7的位置插入索引。规则1中介绍，加锁的基本规则是next-key lock，锁的范围是（5，10]  ，规则3中说唯一索引上的等值查询会升级为行锁，但是规则4中又介绍，条件未命中的索引会由行锁退化为间隙锁，此时锁的范围（5，10），右边事务阻塞。

 上图可以看到主键索引为10的位置已经放锁了，说明next-key lock已经变为了间隙锁，放开了索引为10这个位置，进一步证明了此时为间隙锁，锁范围为（5，10）

 主键索引（唯一索引）+范围查询

情况1.查询范围都在next-key lock的一个范围内

1. 上图主键查询的范围是 4<=id_primary_key < 5根据
2. 原则1在（1，5] 之间加入key-next lock，右边事务执行结果可以看出在主键索引为3的位置可以正常执行当前读操作但是不能执行insert操作，说明有间隙锁
3. 在主键索引为5的位置不能执行当前读操作，说明有行锁。

情况2.查询范围在next-key lock的多个范围内（圆圈代表阻塞，对号代表未阻塞）

1. 黑色图片部分代表了事务1，查询范围为5<=id_primary_key<10
2. 此时由规则1，key-next lock包含的范围有（负无穷，5]  （5，10]   
3. 对比蓝色图片事务2中的1、3和5操作我们可以发现，（负无穷，5] 由于属于主键索引的等值查询已经升级到了行锁（主键索引5的位置当前读阻塞，但是主键索引为3的位置可以正常执行insert操作）
4. （5，10] 部分依旧是key-next lock(主键索引为8的位置可以执行当前读操作，但是不能执行insert操作）。对于主键索引为10的位置处于行锁状态（因为这是key-next lock的闭合位置），忘了测了，但结论不会错 

情况3.在情况2下多了一小点，用来介绍规则5

 左边图片事务1执行了查询主键索引10<=id_primary_key<11的范围

根据规则1，此时会锁住（5，10] 

根据规则5：唯一索引上的范围查询到不满足条件的第一个值为止

我们的查询范围中第一个不满足条件的位置当然是id_primary_key=11的这个位置，所以此时依旧会将（10，15] 范围锁住

根据情况2我们就可以知道（5，10] 的key-next lock已经升级到了行锁，所以此时的锁范围是 [10,15]

普通索引+等值查询+条件命中（未完待续）

在开始测试普通索引之前，先向表中增加一条数据