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mysql间隙锁怎么加 mysql加锁过程详解

mysql要加上nextkey锁,语句该怎么写

如果在transaction1(Tr1)进行一个

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select * from table1 where id 4 lock in share mode.

这里会在table1上加一个next_key lock(间隙锁),基本原理是什么呢?大致是这样的,内存中有一个lock hash。是一个key(类似于tableid+pageid+offset)到value(所加的锁)--- 这就是行锁的原理。所以 id4的话,会给0 1 2 4(假设当前数据库没有3)加上行锁,这样就保证了不会出现插入id=3.5这种事情的发生。

深入理解MySQL的间隙锁

因为行锁只能锁住行,但是新插入记录这个动作,要更新的是记录之间的“间隙”。为了解决幻读问题,InnoDB 只好引入新的锁,也就是间隙锁 (Gap Lock)。

间隙锁,锁的就是两个值之间的空隙,不允许两个值之间再插一个值。

比如初始化插入了 6 个记录,这就产生了 7 个间隙。分别是 (-∞,0)、(0,5)、(5,10)、(10,15)、(15,20)、(20, 25)、(25, +supremum),间隙锁都是开区间

和行锁不一样的是,跟间隙锁存在冲突关系的,是“往这个间隙中插入一个记录”这个操作。间隙锁之间都不存在冲突关系。

缺点:可能会导致同样的语句锁住更大的范围,影响了并发度。

间隙锁和行锁合称 next-key lock,每个 next-key lock 是前开后闭区间。如果用 select * from t for update 要把整个表所有记录锁起来,就形成了 7 个 next-key lock,分别是 (-∞,0]、(0,5]、(5,10]、(10,15]、(15,20]、(20, 25]、(25, +supremum]。

和间隙锁的最大区别是,next-key lock 为前开后闭区间,这样所有的next-key lock就可以把所有记录锁起来。

加锁规则里面,包含了两个“原则”、两个“优化”和一个“bug”

mysql 的锁以及间隙锁

mysql 为并发事务同时对一条记录进行读写时,提出了两种解决方案:

1)使用 mvcc 的方法,实现多事务的并发读写,但是这种读只是“快照读”,一般读的是历史版本数据,还有一种是“当前读”,一般加锁实现“当前读”,或者 insert、update、delete 也是当前读。

2)使用加锁的方法,锁分为共享锁(读锁),排他锁(写锁)

快照读:就是select

当前读:特殊的读操作,插入/更新/删除操作,属于当前读,处理的都是当前的数据,需要加锁。

mysql 在 RR 级别怎么处理幻读的呢?一般来说,RR 级别通过 mvcc 机制,保证读到低于后面事务的数据。但是 select for update 不会触发 mvcc,它是当前读。如果后面事务插入数据并提交,那么在 RR 级别就会读到插入的数据。所以,mysql 使用 行锁 + gap 锁(简称 next-key 锁)来防止当前读的时候插入。

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。

Innodb自动使用间隙锁的条件:

mysql 间隙锁和临键锁原理

以下面的表为例子进行说明

间隙锁的产生来自于 InnboDB 引擎在可重复读的级别基础上执行当前读时出现的幻读问题。下面来分析一下幻读的例子, 假如没有间隙锁的话 ,那么会出现下面的现象:

如上表如示,是基于没有间隙锁的假设,sessionA 事务内执行两次相同的当前读返回的数据不一样,出现幻读的现象。因为(2,2,10)这条记录在原本的数据并不存在,行锁就锁不住,因此诞生间隙锁。

首先看看sessionA的执行计划,发现用到覆盖索引

场景 1:插入到索引 a 时,要插入是索引是(11,5),属于(a=10,id=10)和(a=30,id=30)之间的锁范围,所以阻塞

场景 2、3、4 同理分析得出结论

本例子跟《查询条件走二级索引例子》区别在于 sessionA 是 select * ,因此需要回到主键索引查询所有字段,扫描了主键索引,所以也会在扫描到的索引进行加 next-key lock。该语句回表一次,扫描到是行是 id=10,所以加锁是(0,10],(10,20),因此 sessionA 一共加了锁是索引 a 的(10,30)和主键索引的(0,20)。

MySQL白菜教程(Level 10 - 意向锁&记录锁&间隙锁)

意向锁(Intention Locks; table-level lock)

意向锁是一种特殊的表级锁,意向锁是为了让 InnoDB 多粒度的锁能共存而设计的。取得行的共享锁和排他锁之前需要先取得表的意向共享锁(IS)和意向排他锁(IX),意向共享锁和意向排他锁都是系统自动添加和自动释放的,整个过程无需人工干预

意向锁就是指未来的某一个时刻事务可能要加共享锁或者排它锁,提前声明一个意向,分为两种:

意向共享锁(Intention Shared Lock) IS

事务有意向对表中的某些行加共享锁(S锁)

意向排它锁(Intention Exclusive Lock)IX

事务有意向对表中的某些行加排他锁(X锁)

记录锁(Record Locks)

官方原文

SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10 FOR UPDATE; 这一行则是使用了记录锁,不允许其他事务进行增,删,改

但是 SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10; 是没有锁的,走的是快照读,上文已经阐明过了

记录锁本身不是锁定记录数据本身而是锁定索引记录,如果要锁的列没有索引,则会进行全表记录加锁

间隙锁(Gap Locks)

官方原文

比如 SELECT c1 FROM t WHERE c1 BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE ;

插入 c1 为 15 的记录会被锁定不可执行

这种默认存在于可重复读的事务隔离级别中的锁,锁定被圈定的范围不允许 insert,防止不可重复读,上文说了我们的事务隔离级别都是读已提交,默认会产生不可重复读的问题

间隙锁和行锁加锁规则

表和数据

规则总结(这个规则只限于截止到现在的最新版本,即 5.x 系列 =5.7.24,8.0 系列 =8.0.13。):

原则 1:加锁的基本单位是 next-key lock。希望你还记得,next-key lock 是前开后闭区间。

原则 2:查找过程中访问到的对象才会加锁。

优化 1:索引上的等值查询,给唯一索引加锁的时候,next-key lock 退化为行锁。

优化 2:索引上的等值查询,向右遍历时且最后一个值不满足等值条件的时候,next-key lock 退化为间隙锁。

一个 bug: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。

案例一:等值查询间隙锁

案例二:非唯一索引等值锁

根据原则1,优化2,锁的范围是(0,5],(5,10),但是根据原则2,只有访问到的对象才加锁,这个查询使用了覆盖索引,并不访问主键索引,所以主键上没加锁。

需要注意,在这个例子中,lock in share mode 只锁覆盖索引,但是如果是 for update 就不一样了。 执行 for update 时,系统会认为你接下来要更新数据,因此会顺便给主键索引上满足条件的行加上行锁。

案例三:主键索引范围锁

案例四:非唯一索引范围锁

这次 session A 用字段 c 来判断,加锁规则跟案例三唯一的不同是:在第一次用 c=10 定位记录的时候,索引 c 上加了 (5,10] 这个 next-key lock 后,由于索引 c 是非唯一索引,没有优化规则,也就是说不会蜕变为行锁,因此最终 sesion A 加的锁是,索引 c 上的 (5,10] 和 (10,15] 这两个 next-key lock。

案例五:唯一索引范围锁 bug

案例六:非唯一索引上存在"等值"的例子

表中插入一条mysql insert into t values(30,10,30);

这时,session A 在遍历的时候,先访问第一个 c=10 的记录。同样地,根据原则 1,这里加的是 (c=5,id=5) 到 (c=10,id=10) 这个 next-key lock。

然后,session A 向右查找,直到碰到 (c=15,id=15) 这一行,循环才结束。根据优化 2,这是一个等值查询,向右查找到了不满足条件的行,所以会退化成 (c=10,id=10) 到 (c=15,id=15) 的间隙锁。

案例七:limit 语句加锁

索引 c 上的加锁范围变成了从(c=5,id=5) 到(c=10,id=30) 这个前开后闭区间,如下图所示:

案例八:一个死锁的例子

在读提交情况下,语句执行过程中加上的行锁,在语句执行完成后,就要把“不满足条件的行”上的行锁直接释放了,不需要等到事务提交。

费解的问题

1.由于是 order by c desc,第一个要定位的是索引 c 上“最右边的”c=20 的行,所以会加上间隙锁 (20,25) 和 next-key lock (15,20]。

2.在索引 c 上向左遍历,要扫描到 c=10 才停下来,所以 next-key lock 会加到 (5,10],这正是阻塞 session B 的 insert 语句的原因。

3.在扫描过程中,c=20、c=15、c=10 这三行都存在值,由于是 select *,所以会在主键 id 上加三个行锁。

参考:


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