Mysql的Gap锁(间隙锁)详解

本文深入解析了间隙锁的原理及其实现目标——防止幻读。通过具体案例展示了间隙锁如何锁定索引间的间隙,阻止新数据插入或已存数据更新至该间隙内,确保事务的一致性。

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间隙锁实质上是对索引前后的间隙上锁,不对索引本身上锁。

根据检索条件向左寻找最靠近检索条件的记录值A,作为左区间,向右寻找最靠近检索条件的记录值B作为右区间,即锁定的间隙为(A,B)。

间隙锁的目的是为了防止幻读,其主要通过两个方面实现这个目的:
(1)防止间隙内有新数据被插入。
(2)防止已存在的数据,更新成间隙内的数

案例

如果事务A开启一个事务,执行select * from test where n = 105 for update;会对 n 在 (102,105), (105, 107)的数据上锁。

数据:

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

| id | n |

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

| 1 | 1 |

| 3 | 102 |

| 5 | 105 |

| 7 | 107 |

| 9 | 109 |

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

 

实践操作:

session A

session B

select * from test where n = 105 for update;

 

 

 

 

 

(1)update test set n = 103 where n = 102;

堵塞

 

(2)insert into test (id,n) values(2,102);

执行成功,因为(2,102)已经不在锁定的间隙范围内了,

 

(3)insert into test (id,n) values(4,104);

堵塞

 

(4)insert into test (id,n) values(2,104);

堵塞

 

 

 

 

(5)update test set n = 103 where n = 107;

堵塞

 

(6)insert into test (id,n) values(6,107);

堵塞

 

(7)insert into test (id,n) values(8,107);

执行成功,因为(2,102)已经不在锁定的间隙范围内了,

 

 

shell中查看事务的锁详情:

  • 图中1+2 一起组合成了 next-key lock,即 n in(102,105]

  • 图中3是一个Gap锁,锁定 (105,107) 范围

 

### MySQL间隙锁的工作原理 #### 什么是间隙锁? 在MySQL的InnoDB存储引擎中,Gap Lock(间隙锁)是一种特殊的定方式[^3]。它不仅定索引记录本身,还会定两个索引记录之间的“间隔”。这种设计可以有效阻止幻读现象的发生。 #### 间隙锁的作用范围 当数据库执行插入或更新操作时,在某些情况下会自动施加间隙锁以确保数据的一致性和完整性。具体来说: - **防止幻影行**:如果当前查询条件匹配不到任何现有记录,则会对符合条件的位置加上间隙锁; - **维护外键关系**:在外键检查期间也会涉及到间隙锁的应用场景,比如避免父表中的某条记录被删除而影响子表中外键约束的有效性[^2]; #### 加时机与模式转换 对于非唯一索引列上的范围查询语句,InnoDB通常会在扫描过程中对遇到的第一个不满足WHERE条件之前的边界位置设置Next-Key Lock (即Record+Gap),直到最后一个满足条件之后紧接着的一个gap为止。而在处理UPDATE/DELETE命令时则更加严格——除了上述提到的情况之外,还可能针对整个区间实施全量级封。 ```sql SELECT * FROM t WHERE id BETWEEN 10 AND 20 FOR UPDATE; ``` 此SQL语句将会对id等于9和21这两个不存在于表内的虚拟值之间形成一个连续区域进行定,从而保障在此范围内不会出现新的竞争写入行为。 #### 定冲突示例 假设有一个简单的商品库存管理表格`products`,其中包含字段`product_id`作为主键以及`quantity`表示数量。现在有两个并发事务T1和T2分别尝试向该表内新增两条具有相同`product_id`的新纪录: | product_id | quantity | |------------|----------| | 100 | 50 | 此时如果没有启用间隙锁机制的话,就可能发生竞态条件导致重复插入同样的产品编号。但是由于存在间隙锁的存在,第二个试图提交更改的操作会被阻塞直至第一个完成其事务流程后再继续执行下去。
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