【mysql】锁机制 - 2.行锁间隙锁临键锁

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1. 锁的几种类型

1.1 记录锁（行锁）?Record Lock

1.2?间隙锁 Gap Lock

1.3 临键锁?Next-Key Lock

1. 锁的几种类型

对 InnoDB 按照锁粒度可以分为：行锁、间隙锁、临键锁、意向锁

1.1 记录锁（行锁）Record Lock

即锁住一条记录。一般在使用主键或者唯一索引进行查找时体现。

分为两种模式：共享和独占，即 S 共享锁、X 排他锁
行锁依附于索引而存在，也就是说， 行锁是在加索引上而不是行上的
InnoDB 使用的是聚簇索引，因此 行锁最终都会落到聚簇索引上

比如：

select * from table1 where id=5 for update; ? ? ? ? ?-- 会在 id=5 的索引记录上加 X 锁
select * from table1 where id=5 lock in share mode;??-- 会在 id=5 的索引记录上加 S 锁
select * from table1 where id=5; ??? ??? ??? ??? ?? ?-- 不会加任何锁

1.2间隙锁 Gap Lock

即对行记录之间的间隙加锁。通常在不使用唯一索引进行范围查找时出现。

间隙锁没有共享和排他的概念，其目的是防止其他事务的 insert 操作， 规避幻读问题
锁定的是一个区间，左开右开，如 index ∈ (10,20)
间隙锁也是依附于索引而存在

比如：

-- 表数据有 id = 1,3,5
select * from table1 where id>3 and id<5 for update; ?-- 会锁住 (3,5) 范围, 防止插入4

1.3 临键锁Next-Key Lock

是间隙锁 + 右边界的行锁。

锁定的是一个区间， 左开右闭，如 index ∈ (10,20]
比如一个索引包含值 10, 15, 20, 那有临键锁：(-oo, 10] (10, 15](15, 20](20, oo)

比如：

-- 表数据有 id = 1,3,5
select * from table1 where id>3 and id<=5 for update; ?-- 会锁住 (3,5] 范围

2. 加锁过程

加锁的基本单位是临键锁。

无论什么情况下， InnoDB 会 往前扫描 到第一个不满足条件的行为止。

2.1 唯一索引的查询

比如有以下表结构：

(1) 等值查询, 查询记录存在

当查询记录存在，在用「唯一索引进行等值查询」时，临键锁会退化成「行锁」

select * from table1 where id = 20 for update;

加锁过程：

加锁的基本单位是临键锁，因此加锁范围在 (10, 20]
值存在，所以退化成行锁，即对 id = 20 加锁

(2)等值查询, 查询记录不存在

当查询记录不存在，在用「唯一索引进行等值查询」时，临键锁会退化成「间隙锁」

select * from table1 where id = 15 for update;
insert into table1 set (id) values (11);

加锁过程：

加锁的基本单位是临键锁，因此加锁范围在 (10, 20]
值不存在，所以退化成间隙锁，即锁住 (10, 20)

此时的 insert 操作会阻塞，因为 11 在 (10, 20) 范围内，已经被锁住了

(3) 范围查询

select * from table1 where id >= 10 and id < 11 for update;
insert into table1 set (id) values (15);

加锁过程：

对 id=10 条件, 会对 id=10 这一条记录加行锁
由于是范围查询，会继续向后查找到 id=20, 加锁范围在 (10, 20]，再退化成间隙锁 (10, 20)
因此最终锁住的是 id=10 和 (10, 20)

此时的 insert 操作会阻塞，因为 15 在 (10, 20) 范围内，已经被锁住了

2.2 普通索引的查询

比如有以下表结构：

a（非唯一索引）

(1) 等值查询, 查询记录存在

当查询记录存在，对非主键索引会加「临键锁」和「间隙锁」两把锁，锁不会有退化行为，并对主键索引加「行锁」

select * from table1 where a = 3 for update;
insert into table1 set (a) values (4);

加锁过程：

加锁的基本单位是临键锁，因此加锁范围在 a ∈ (1, 3]，但不会退化为行锁
对 a=3 对应的主键 id=20 加行锁
由于是非唯一索引，且查询记录存在，所以还会加上间隙锁，规则是向下遍历到第一个不符合条件的值才能停止，因此间隙锁的范围是 (3, 5)
因此最终锁住的是非主键索引 a∈ (1, 3] 和 (3, 5) 和主键索引 id = 20

此时的 insert 操作会阻塞，因为 4 在 (3, 5) 范围内，已经被锁住了

(2) 等值查询, 查询记录不存在

当查询记录不存在，对非主键索引加「临键锁」，然后会退化为「间隙锁」，对主键索引不加锁

select * from table1 where a = 2 for update;
insert into table1 set (a) values (4);

加锁过程：

加锁的基本单位是临键锁，因此加锁范围在 a ∈ (1, 3]
由于是非唯一索引，且查询记录不存在，所以临键锁退化为间隙锁，即 (1, 3)
因此最终锁住的是非主键索引 a∈ (1, 3)，对主键索引不会加锁

此时的 insert 操作正常执行不会阻塞。

(3) 范围查询

select * from table1 where a >= 3 and a < 4 for update;
insert into table1 set (a) values (5);

加锁过程：

对条件 a=3，会先加临键锁 (1, 3]，但不会退化为行锁
对 a=3 对应的主键 id=20 加行锁
对向下的一条主键 id=30 加行锁
继续向后查找直到 a = 5，加临键锁 (3,5]，但不会退化为间隙锁
因此最终锁住的是非主键索引 a∈ (1, 3](3, 5] 和主键索引 id=20, 30

此时的 insert 操作会阻塞，因为 5已经被锁住了

2.3 其他查询

没有索引的查询：

会导致全表扫描，对每一个索引加临键锁，相当于锁住整个表。

Delete语句：

和 select for update / update 语句没有差异，因为 mysql 的 delete 是软删除，先在记录上打一个删除标记，再通过后台的 purge 线程来清理，所以 delete 操作的加锁过程和基本查询是一样的。

2.4 总结

查询规则：

唯一索引等值查询：
- 当查询的记录存在，临键锁会退化成行锁
- 当查询的记录不存在，临键锁会退化成间隙锁
非唯一索引等值查询：
- 当查询的记录存在，会加临键锁和间隙锁两把锁
- 当查询的记录不存在，只会加临键锁，然后退化为间隙锁
非唯一索引和主键索引的范围查询的区别：
- 唯一索引在满足条件时，临键锁退化为间隙锁和记录锁
- 非唯一索引范围查询，临键锁不会退化为间隙锁和记录锁

在使用时要注意：

在执行 update / delete / select for update 语句时，一定要检查语句是否走了索引，避免全表扫描
Delete 时尽量使用主键 ID（唯一索引）删除
查询时尽量使用唯一索引进行查询，锁定范围较小

参考：

MySQL记录锁、间隙锁、临键锁（Next-Key Locks）加锁过程 - caibaotimes - 博客园

MySQL记录锁、间隙锁、临键锁 - DiligentCoder - 博客园