MySQL是怎么加锁的

普通的 select 语句是不会对记录加锁的(除了串行化隔离级别),因为它属于快照读,是通过 MVCC(多版本并发控制)实现的。

如何加锁:

//对读取的记录加共享锁(S型锁)
select ... lock in share mode;

//对读取的记录加独占锁(X型锁)
select ... for update;

//对操作的记录加独占锁(X型锁)
update table .... where id = 1;

//对操作的记录加独占锁(X型锁)
delete from table where id = 1;

共享锁(S锁)满足读读共享,读写互斥。独占锁(X锁)满足写写互斥、读写互斥。

MySQL 是怎么加行级锁的?

加锁的对象是索引,加锁的基本单位是 next-key lock,它是由记录锁和间隙锁组合而成的,next-key lock 是前开后闭区间,而间隙锁是前开后开区间

next-key lock 在一些场景下会退化成记录锁或间隙锁。在能使用记录锁或者间隙锁就能避免幻读现象的场景下,next-key lock 就会退化成记录锁或间隙锁

MySQL 版本是 8.0.26,隔离级别是「可重复读」

CREATE TABLE `user` (
 `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `age` int NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `index_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

id 是主键索引(唯一索引),age 是普通索引(非唯一索引),name 是普通的列。

唯一索引等值查询(主键索引)

当我们用唯一索引进行等值查询的时候,查询的记录存不存在,加锁的规则也会不同:

  • 当查询的记录是「存在」的,在索引树上定位到这一条记录后,将该记录的索引中的 next-key lock 会退化成「记录锁」
  • 当查询的记录是「不存在」的,在索引树找到第一条大于该查询记录的记录后,将该记录的索引中的 next-key lock 会退化成「间隙锁」
1、记录存在的情况

假设事务 A 执行了这条等值查询语句,查询的记录是「存在」于表中的。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id = 1 for update;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
|  1 | 路飞   |  19 |
+----+--------+-----+
1 row in set (0.02 sec)

那么,事务 A 会为 id 为 1 的这条记录就会加上 X 型的记录锁。接下来,如果有其他事务,对 id 为 1 的记录进行更新或者删除操作的话,这些操作都会被阻塞,因为更新或者删除操作也会对记录加 X 型的记录锁,而 X 锁和 X 锁之间是互斥关系。

有什么命令可以分析加了什么锁?

我们可以通过 select * from performance_schema.data_locks\G;条语句,查看事务执行 SQL 过程中加了什么锁。

图中 LOCK_TYPE 中的 RECORD 表示行级锁,而不是记录锁的意思。

通过 LOCK_MODE 可以确认是 next-key 锁,还是间隙锁,还是记录锁:

  • 如果 LOCK_MODE 为 X,说明是 next-key 锁;
  • 如果 LOCK_MODE 为 X, REC_NOT_GAP,说明是记录锁;
  • 如果 LOCK_MODE 为 X, GAP,说明是间隙锁;

为什么唯一索引等值查询并且查询记录存在的场景下,该记录的索引中的 next-key lock 会退化成记录锁?

原因就是在唯一索引等值查询并且查询记录存在的场景下,仅靠记录锁也能避免幻读的问题。

2、记录不存在的情况

假设事务 A 执行了这条等值查询语句,查询的记录是「不存在」于表中的。


接下来,通过 select * from performance_schema.data_locks\G; 这条语句,查看事务执行 SQL 过程中加了什么锁。

此时事务 A 在 id = 5 记录的主键索引上加的是间隙锁,锁住的范围是 (1, 5)。

接下来,如果有其他事务插入 id 值为 2、3、4 这一些记录的话,这些插入语句都会发生阻塞。

间隙锁的范围(1, 5) ,是怎么确定的?

如果 LOCK_MODE 是 next-key 锁或者间隙锁,那么 LOCK_DATA 就表示锁的范围「右边界」,此次的事务 A 的 LOCK_DATA 是 5。然后锁范围的「左边界」是表中 id 为 5 的上一条记录的 id 值,即 1。因此,间隙锁的范围(1, 5)

为什么唯一索引等值查询并且查询记录「不存在」的场景下,在索引树找到第一条大于该查询记录的记录后,要将该记录的索引中的 next-key lock 会退化成「间隙锁」?

原因就是在唯一索引等值查询并且查询记录不存在的场景下,仅靠间隙锁就能避免幻读的问题。

  • 为什么 id = 5 记录上的主键索引的锁不可以是 next-key lock?如果是 next-key lock,就意味着其他事务无法删除 id = 5 这条记录,但是这次的案例是查询 id = 2 的记录,只要保证前后两次查询 id = 2 的结果集相同,就能避免幻读的问题了,所以即使 id =5 被删除,也不会有什么影响,那就没必须加 next-key lock,因此只需要在 id = 5 加间隙锁,避免其他事务插入 id = 2 的新记录就行了。
  • 为什么不可以针对不存在的记录加记录锁?锁是加在索引上的,而这个场景下查询的记录是不存在的,自然就没办法锁住这条不存在的记录。

唯一索引范围查询

范围查询和等值查询的加锁规则是不同的。

当唯一索引进行范围查询时,会对每一个扫描到的索引加 next-key 锁,然后如果遇到下面这些情况,会退化成记录锁或者间隙锁

  • 情况一:针对「大于等于」的范围查询,因为存在等值查询的条件,那么如果等值查询的记录是存在于表中,那么该记录的索引中的 next-key 锁会退化成记录锁
  • 情况二:针对「小于或者小于等于」的范围查询,要看条件值的记录是否存在于表中:
    • 当条件值的记录不在表中,那么不管是「小于」还是「小于等于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的索引的 next-key 锁会退化成间隙锁,其他扫描到的记录,都是在这些记录的索引上加 next-key 锁。
    • 当条件值的记录在表中
      • 如果是「小于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的索引的 next-key 锁会退化成间隙锁,其他扫描到的记录,都是在这些记录的索引上加 next-key锁;
      • 如果「小于等于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的索引 next-key 锁不会退化成间隙锁。其他扫描到的记录,都是在这些记录的索引上加 next-key 锁。
1、针对「大于或者大于等于」的范围查询

实验一:针对「大于」的范围查询的情况。

事务 A 加锁变化过程如下:

  1. 最开始要找的第一行是 id = 20,由于查询该记录不是一个等值查询(不是大于等于条件查询),所以对该主键索引加的是范围为 (15, 20] 的 next-key 锁;
  2. 由于是范围查找,就会继续往后找存在的记录,虽然我们看见表中最后一条记录是 id = 20 的记录,但是实际在 Innodb 存储引擎中,会用一个特殊的记录来标识最后一条记录,该特殊的记录的名字叫supremum pseudo-record ,所以扫描第二行的时候,也就扫描到了这个特殊记录的时候,会对该主键索引加的是范围为 (20, +∞] 的 next-key 锁。
  3. 停止扫描。

可以得知,事务 A 在主键索引上加了两个 X 型 的 next-key 锁:

  • 在 id = 20 这条记录的主键索引上,加了范围为 (15, 20] 的 next-key 锁,意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 20 的记录,同时无法插入 id 值为 16、17、18、19 的这一些新记录。
  • 在特殊记录( supremum pseudo-record)的主键索引上,加了范围为 (20, +∞] 的 next-key 锁,意味着其他事务无法插入 id 值大于 20 的这一些新记录。

我们也可以通过 select * from performance_schema.data_locks\G; 这条语句来看看事务 A 加了什么锁。

实验二:针对「大于等于」的范围查询的情况。


事务 A 加锁变化过程如下:

  • 最开始要找的第一行是 id = 15,由于查询该记录是一个等值查询(等于 15),所以该主键索引的 next-key 锁会退化成记录锁,也就是仅锁住 id = 15 这一行记录。
  • 由于是范围查找,就会继续往后找存在的记录,扫描到的第二行是 id = 20,于是对该主键索引加的是范围为 (15, 20] 的 next-key 锁;
  • 接着扫描到第三行的时候,扫描到了特殊记录( supremum pseudo-record),于是对该主键索引加的是范围为 (20, +∞] 的 next-key 锁。
  • 停止扫描。

  • 在 id = 15 这条记录的主键索引上,加了记录锁,范围是 id = 15 这一行记录;意味着其他事务无法更新或者删除 id = 15 的这一条记录
  • 在 id = 20 这条记录的主键索引上,加了 next-key 锁,范围是 (15, 20] 。意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 20 的记录,同时无法插入 id 值为 16、17、18、19 的这一些新记录。
  • 在特殊记录( supremum pseudo-record)的主键索引上,加了 next-key 锁,范围是 (20, +∞] 。意味着其他事务无法插入 id 值大于 20 的这一些新记录。

我们也可以通过select * from performance_schema.data_locks\G; 这条语句来看看事务 A 加了什么锁

通过前面这个实验,我们证明了:

针对「大于等于」条件的唯一索引范围查询的情况下, 如果条件值的记录存在于表中,那么由于查询该条件值的记录是包含一个等值查询的操作,所以该记录的索引中的 next-key 锁会退化成记录锁

2、针对「小于或者小于等于」的范围查询

实验一:针对「小于」的范围查询时,查询条件值的记录「不存在」表中的情况。

假设事务 A 执行了这条范围查询语句,注意查询条件值的记录(id 为 6)并不存在于表中

  1. 最开始要找的第一行是 id = 1,于是对该主键索引加的是范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁;
  2. 由于是范围查找,就会继续往后找存在的记录,扫描到的第二行是 id = 5,所以对该主键索引加的是范围为 (1, 5] 的 next-key 锁;
  3. 由于扫描到的第二行记录(id = 5),满足 id < 6 条件,而且也没有达到终止扫描的条件,接着会继续扫描。
  4. 扫描到的第三行是 id = 10,该记录不满足 id < 6 条件的记录,所以 id = 10 这一行记录的锁会退化成间隙锁,于是对该主键索引加的是范围为 (5, 10) 的间隙锁。
  5. 由于扫描到的第三行记录(id = 10),不满足 id < 6 条件,达到了终止扫描的条件,于是停止扫描。

  • 在 id = 1 这条记录的主键索引上,加了范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁,意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 1 的这一条记录,同时也无法插入 id 小于 1 的这一些新记录。
  • 在 id = 5 这条记录的主键索引上,加了范围为 (1, 5] 的 next-key 锁,意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 5 的这一条记录,同时也无法插入 id 值为 2、3、4 的这一些新记录。
  • 在 id = 10 这条记录的主键索引上,加了范围为 (5, 10) 的间隙锁,意味着其他事务无法插入 id 值为 6、7、8、9 的这一些新记录。

如果查询条件值的记录不存在于表中( id 为 6 的记录不在表中),或事务 A 的范围查询的条件改成 <= 6 的话,加的锁还是和范围查询条件为 < 6 是一样的。

针对「小于或者小于等于」的唯一索引范围查询,如果条件值的记录不在表中,那么不管是「小于」还是「小于等于」的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录中索引的 next-key 锁会退化成间隙锁,其他扫描的记录,则是在这些记录的索引上加 next-key 锁

实验二:针对「小于等于」的范围查询时,查询条件值的记录「存在」表中的情况。

  1. 最开始要找的第一行是 id = 1,于是对该记录加的是范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁;
  2. 由于是范围查找,就会继续往后找存在的记录,扫描到的第二行是 id = 5,于是对该记录加的是范围为 (1, 5] 的 next-key 锁。
  3. 由于主键索引具有唯一性,不会存在两个 id = 5 的记录,所以不会再继续扫描,于是停止扫描。

  • 在 id = 1 这条记录的主键索引上,加了范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁。意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 1 的这一条记录,同时也无法插入 id 小于 1 的这一些新记录。
  • 在 id = 5 这条记录的主键索引上,加了范围为 (1, 5] 的 next-key 锁。意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 5 的这一条记录,同时也无法插入 id 值为 2、3、4 的这一些新记录。

实验三:再来看针对「小于」的范围查询时,查询条件值的记录「存在」表中的情况。

select * from user where id < 5 for update;
  1. 最开始要找的第一行是 id = 1,于是对该记录加的是范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁;
  2. 由于是范围查找,就会继续往后找存在的记录,扫描到的第二行是 id = 5,该记录是第一条不满足 id <5 条件的记录,于是该记录的锁会退化为间隙锁,锁范围是 (1,5)
  3. 由于找到了第一条不满足 id < 5 条件的记录,于是停止扫描。

  • 在 id = 1 这条记录的主键索引上,加了范围为 (-∞, 1] 的 next-key 锁,意味着其他事务即无法更新或者删除 id = 1 的这一条记录,同时也无法插入 id 小于 1 的这一些新记录。
  • 在 id = 5 这条记录的主键索引上,加了范围为 (1,5) 的间隙锁,意味着其他事务无法插入 id 值为 2、3、4 的这一些新记录。

因此,通过前面这三个实验,可以得知。

在针对「小于或者小于等于」的唯一索引(主键索引)范围查询时,存在这两种情况会将索引的 next-key 锁会退化成间隙锁的:

  • 当条件值的记录「不在」表中时,那么不管是「小于」还是「小于等于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的主键索引中的 next-key 锁会退化成间隙锁,其他扫描到的记录,都是在这些记录的主键索引上加 next-key 锁。
  • 当条件值的记录「在」表中时:
    • 如果是「小于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的主键索引中的 next-key 锁会退化成间隙锁,其他扫描到的记录,都是在这些记录的主键索引上,加 next-key 锁。
    • 如果是「小于等于」条件的范围查询,扫描到终止范围查询的记录时,该记录的主键索引中的 next-key 锁「不会」退化成间隙锁,其他扫描到的记录,都是在这些记录的主键索引上加 next-key 锁。

非唯一索引等值查询

当我们用非唯一索引进行等值查询的时候,因为存在两个索引,一个是主键索引,一个是非唯一索引(二级索引),所以在加锁时,同时会对这两个索引都加锁,但是对主键索引加锁的时候,只有满足查询条件的记录才会对它们的主键索引加锁

针对非唯一索引等值查询时,查询的记录存不存在,加锁的规则也会不同:

  • 当查询的记录「存在」时,由于不是唯一索引,所以肯定存在索引值相同的记录,于是非唯一索引等值查询的过程是一个扫描的过程,直到扫描到第一个不符合条件的二级索引记录就停止扫描,然后在扫描的过程中,对扫描到的二级索引记录加的是 next-key 锁,而对于第一个不符合条件的二级索引记录,该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁。同时,在符合查询条件的记录的主键索引上加记录锁
  • 当查询的记录「不存在」时,扫描到第一条不符合条件的二级索引记录,该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁。因为不存在满足查询条件的记录,所以不会对主键索引加锁

接下里用两个实验来说明。

1、记录不存在的情况

实验一:针对非唯一索引等值查询时,查询的值不存在的情况。

假设事务 A 对非唯一索引(age)进行了等值查询,且表中不存在 age = 25 的记录。

  • 定位到第一条不符合查询条件的二级索引记录,即扫描到 age = 39,于是该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁,范围是 (22, 39)
  • 停止查询

事务 A 在 age = 39 记录的二级索引上,加了 X 型的间隙锁,范围是 (22, 39)。意味着其他事务无法插入age 值为 23、24、25、26、....、38 这些新记录。不过对于插入 age = 22 和 age = 39 记录的语句,在一些情况是可以成功插入的,而一些情况则无法成功插入,

当有一个事务持有二级索引的间隙锁 (22, 39) 时,什么情况下,可以让其他事务的插入 age = 22 或者 age = 39 记录的语句成功?又是什么情况下,插入 age = 22 或者 age = 39 记录时的语句会被阻塞?

插入语句在插入一条记录之前,需要先定位到该记录在 B+树 的位置,如果插入的位置的下一条记录的索引上有间隙锁,才会发生阻塞

二级索引树是按照二级索引值(age列)按顺序存放的,在相同的二级索引值情况下, 再按主键 id 的顺序存放。

基于前面的实验,事务 A 是在 age = 39 记录的二级索引上,加了 X 型的间隙锁,范围是 (22, 39)。

插入 age = 22 记录的成功和失败的情况分别如下:

  • 当其他事务插入一条 age = 22,id = 3 的记录的时候,在二级索引树上定位到插入的位置,而该位置的下一条是 id = 10、age = 22 的记录,该记录的二级索引上没有间隙锁,所以这条插入语句可以执行成功
  • 当其他事务插入一条 age = 22,id = 12 的记录的时候,在二级索引树上定位到插入的位置,而该位置的下一条是 id = 20、age = 39 的记录,正好该记录的二级索引上有间隙锁,所以这条插入语句会被阻塞,无法插入成功

插入 age = 39 记录的成功和失败的情况分别如下:

  • 当其他事务插入一条 age = 39,id = 3 的记录的时候,在二级索引树上定位到插入的位置,而该位置的下一条是 id = 20、age = 39 的记录,正好该记录的二级索引上有间隙锁,所以这条插入语句会被阻塞,无法插入成功
  • 当其他事务插入一条 age = 39,id = 21 的记录的时候,在二级索引树上定位到插入的位置,而该位置的下一条记录不存在,也就没有间隙锁了,所以这条插入语句可以插入成功

当有一个事务持有二级索引的间隙锁 (22, 39) 时,插入 age = 22 或者 age = 39 记录的语句是否可以执行成功,关键还要考虑插入记录的主键值,因为「二级索引值(age列)+主键值(id列)」才可以确定插入的位置,确定了插入位置后,就要看插入的位置的下一条记录是否有间隙锁,如果有间隙锁,就会发生阻塞,如果没有间隙锁,则可以插入成功。

LOCK_DATA:39,20 是什么意思?

  • LOCK_DATA 第一个数值,也就是 39, 它代表的是 age 值。是next-key 锁和间隙锁锁住的范围的右边界值
  • LOCK_DATA 第二个数值,也就是 20, 它代表的是 id 值。

之所以 LOCK_DATA 要多显示一个数值(ID值),是因为针对「当某个事务持有非唯一索引的 (22, 39) 间隙锁的时候,其他事务是否可以插入 age = 39 新记录」的问题,还需要考虑插入记录的 id 值。而 LOCK_DATA 的第二个数值,就是说明在插入 age = 39 新记录时,哪些范围的 id 值是不可以插入的

因此, LOCK_DATA:39,20 + LOCK_MODE : X, GAP 的意思是,事务 A 在 age = 39 记录的二级索引上(INDEX_NAME: index_age ),加了 age 值范围为 (22, 39) 的 X 型间隙锁,**同时针对其他事务插入 age值为 39 的新记录时,不允许插入的新记录的 id 值小于 20 **。如果插入的新记录的 id 值大于 20,则可以插入成功。

但是我们无法从select * from performance_schema.data_locks\G; 输出的结果分析出「在插入 age =22 新记录时,哪些范围的 id 值是可以插入成功的」,这时候就得自己画出二级索引的 B+ 树的结构,然后确定插入位置后,看下该位置的下一条记录是否存在间隙锁,如果存在间隙锁,则无法插入成功,如果不存在间隙锁,则可以插入成功

2、记录存在的情况

实验二:针对非唯一索引等值查询时,查询的值存在的情况。

假设事务 A 对非唯一索引(age)进行了等值查询,且表中存在 age = 22 的记录。

  • 由于不是唯一索引,所以肯定存在值相同的记录,于是非唯一索引等值查询的过程是一个扫描的过程,最开始要找的第一行是 age = 22,于是对该二级索引记录加上范围为 (21, 22] 的 next-key 锁。同时,因为 age = 22 符合查询条件,于是对 age = 22 的记录的主键索引加上记录锁,即对 id = 10 这一行加记录锁。
  • 接着继续扫描,扫描到的第二行是 age = 39,该记录是第一个不符合条件的二级索引记录,所以该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁,范围是 (22, 39)。
  • 停止查询。

  • 主键索引:
    • 在 id = 10 这条记录的主键索引上,加了记录锁,意味着其他事务无法更新或者删除 id = 10 的这一行记录。
  • 二级索引(非唯一索引):
    • 在 age = 22 这条记录的二级索引上,加了范围为 (21, 22] 的 next-key 锁,意味着其他事务无法更新或者删除 age = 22 的这一些新记录,不过对于插入 age = 21 和age = 22 新记录的语句,在一些情况是可以成功插入的,而一些情况则无法成功插入,具体哪些情况,会在后面说。
    • 在 age = 39 这条记录的二级索引上,加了范围 (22, 39) 的间隙锁。意味着其他事务无法插入 age 值为 23、24、..... 、38 的这一些新记录。不过对于插入 age = 22 和 age = 39 记录的语句,在一些情况是可以成功插入的,而一些情况则无法成功插入,具体哪些情况,会在后面说。

  • 在 age = 22 这条记录的二级索引上,加了范围为 (21,22]的 next-key 锁,意味着其他事务无法更新或者删除 age = 22 的这一些新记录,针对是否可以插入 age =21和 age= 22 的新记录,分析如下:
    • 是否可以插入 age = 21 的新记录,还要看插入的新记录的 id 值,如果插入 age = 21 新记录的 id 值小于 5,那么就可以插入成功,因为此时插入的位置的下一条记录是id=5,age=21 的记录,该记录的二级索引上没有间隙锁。如果插入 age =21新记录的 id 值大于 5,那么就无法插入成功,因为此时插入的位置的下一条记录是 id= 10,age = 22 的记录,该记录的二级索引上有间隙锁。
    • 是否可以插入 age= 22 的新记录,还要看插入的新记录的id值,从LOCK_DATA:22,10 可以得。知,其他事务插入 age 值为 22 的新记录时,如果插入的新记录的 id 值小于 10,那么插入语句会发生阻塞;如果插入的新记录的id 大于 10,还要看该新记录插入的位置的下一条记录是否有间隙锁,如果没有间隙锁则可以插入成功,如果有间隙锁,则无法插入成功。
  • 在 age = 39 这条记录的二级索引上,加了范围 (22,39)的间隙锁。意味着其他事务无法插入 age 值为23、24、…、38 的这一些新记录,针对是否可以插入 age=22 和 age= 39 的新记录,分析如下:
    • 是否可以插入 age = 22 的新记录,还要看插入的新记录的 id 值,如果插入 age = 22 新记录的 id 值小于 10,那么插入语句会被阻塞,无法插入,因为此时插入的位置的下一条记录是id =10,age =22 的记录,该记录的二级索引上有间隙锁(age= 22 这条记录的二级索引上有 next-key锁)。如果插入 age = 22 新记录的 id 值大于 10,也无法插入,因为此时插入的位置的下一条记录是 id =20,age=39 的记录,该记录的二级索引上有间隙锁。
    • 是否可以插入 age=39 的新记录,还要看插入的新记录的id值,从 LOCK DATA:39,20 可以得。知,其他事务插入 age 值为 39 的新记录时,如果插入的新记录的 id 值小于 20,那么插入语句会发生阻塞,如果插入的新记录的 id 大于 20,则可以插入成功。
  • 在 id = 10 这条记录的主键索引上,加了记录锁,意味着其他事务无法更新或者删除 id = 10 的这一行记录。

如果事务 A不在二级索引索引上加范围 (22,39)的间隙锁,只在二级索引索引上加范围为(21,22]的next-key 锁的话,那么就会有幻读的问题

前面我也说过,在非唯一索引上加了范围为(21,22]的 next-key 锁,是无法完全锁住 age = 22 新记录的插入,因为对于是否可以插入 age =22 的新记录,还要看插入的新记录的 id 值,从 LOCK_DATA : 22,10可以得知,其他事务插入 age 值为 22 的新记录时,如果插入的新记录的id 值小于 10,那么插入语句会发生阻塞如果插入的新记录的id 值大于 10,则可以插入成功。

也就是说,只在二级索引索引(非唯一索引)上加范围为(21,22]的 next-key 锁,其他事务是有可能插入age 值为 22 的新记录的(比如插入一个 age= 22,id=12 的新记录),那么如果事务 A 再一次查询 age= 22 的记录的时候,前后两次査询 age=22 的结果集就不一样了,这时就发生了幻读的现象

那么当在 age = 39 这条记录的二级索引索引上加了范围为(22,39)的间隙锁后,其他事务是无法插入-个 age = 22,id =12 的新记录,因为当其他事务插入一条 age=22,id=12 的新记录的时候,在二级索引树上定位到插入的位置,而该位置的下一条是id=20、age=39 的记录,正好该记录的二级索引上有间隙锁,所以这条插入语句会被阻塞,无法插入成功,这样就避免幻读现象的发生

所以,为了避免幻读现象的发生,就需要在二级索引索引上加范围(22,39) 的间隙锁。

非唯一索引范围查询

非唯一索引和主键索引的范围查询的加锁也有所不同,不同之处在于非唯一索引范围查询,索引的 next-key lock 不会有退化为间隙锁和记录锁的情况,也就是非唯一索引进行范围查询时,对二级索引记录加锁都是加 next-key 锁。

  • 最开始要找的第一行是 age = 22,虽然范围查询语句包含等值查询,但是这里不是唯一索引范围查询,所以是不会发生退化锁的现象,因此对该二级索引记录加 next-key 锁,范围是 (21, 22]。同时,对 age = 22 这条记录的主键索引加记录锁,即对 id = 10 这一行记录的主键索引加记录锁。
  • 由于是范围查询,接着继续扫描已经存在的二级索引记录。扫面的第二行是 age = 39 的二级索引记录,于是对该二级索引记录加 next-key 锁,范围是 (22, 39],同时,对 age = 39 这条记录的主键索引加记录锁,即对 id = 20 这一行记录的主键索引加记录锁。
  • 虽然我们看见表中最后一条二级索引记录是 age = 39 的记录,但是实际在 Innodb 存储引擎中,会用一个特殊的记录来标识最后一条记录,该特殊的记录的名字叫 supremum pseudo-record ,所以扫描第二行的时候,也就扫描到了这个特殊记录的时候,会对该二级索引记录加的是范围为 (39, +∞] 的 next-key 锁。
  • 停止查询

  • 主键索引(id 列):
    • 在 id = 10 这条记录的主键索引上,加了记录锁,意味着其他事务无法更新或者删除 id = 10 的这一行记录。
    • 在 id = 20 这条记录的主键索引上,加了记录锁,意味着其他事务无法更新或者删除 id = 20 的这-行记录。
  • 二级索引(年龄列):
    • 在年龄=22这条记录的二级索引上,加了范围为(21,22]的下键锁,意味着其他事务无法更新或者删除age=22的这一些新记录,不过对于是否可以插入age=21和age=22的新记录,还需要看新记录的Id值,有些情况是可以成功插入的,而一些情况则无法插入,具体哪些情况,我们前面也讲了。
    • 在年龄=39这条记录的二级索引上,加了范围为(22,39]的下键锁,意味着其他事务无法更新或者删除age=39的这一些记录,也无法插入age值为23、24、25、…、38的这一些新记录不过对于是否可以插入age=22和age=39的新记录,还需要看新记录的id值,有些情况是可以成功插入的,而一些情况则无法插入,具体哪些情况,我们前面也讲了。
    • 在特殊的记录(上限伪记录)的二级索引上,加了范围为(39,+∞】的下一密钥锁,意味着其他事务无法插入年龄值大于39 的这些新记录。

在线上在执行 update、delete、select ... for update 等具有加锁性质的语句,一定要检查语句是否走了索引,如果是全表扫描的话,会对每一个索引加 next-key 锁,相当于把整个表锁住了。

总结

唯一索引等值查询:

  • 当查询的记录是「存在」的,在索引树上定位到这一条记录后,将该记录的索引中的 next-key lock 会退化成「记录锁」
  • 当查询的记录是「不存在!的,在索引树找到第一条大于该查询记录的记录后,将该记录的索引中的next-key lock 会退化成「间隙锁」

非唯一索引等值查询:

  • 当查询的记录「存在」时,由于不是唯一索引,所以肯定存在索引值相同的记录,于是非唯一索引等值查询的过程是一个扫描的过程,直到扫描到第一个不符合条件的二级索引记录就停止扫描,然后在扫描的过程中,对扫描到的二级索引记录加的是 next-key 锁,而对于第一个不符合条件的二级索引记录该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁。同时,在符合查询条件的记录的主键索引上加记录锁。
  • 当查询的记录「不存在」时,扫描到第一条不符合条件的二级索引记录该二级索引的 next-key 锁会退化成间隙锁。因为不存在满足查询条件的记录,所以不会对主键索引加锁。

非唯一索引和主键索引的范围查询的加锁规则不同之处在于:

  • 唯一素引在满足一些条件的时候,索引的 next-key lock 退化为间隙锁或者记录锁。
  • 非唯一索引范围查询,索引的 next-key lock 不会退化为间隙锁和记录锁。

唯一索引(主键索引)加锁的流程图如下。

非唯一索引加锁的流程图:

文章来源:MySQL 是怎么加锁的? | 小林coding

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