mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

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發布: 2023-06-03 20:41:49
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mysql 間隙鎖定加鎖11個規則

間隙鎖是在可重複讀取隔離等級下才會生效的: next-key lock 實際上是由間隙鎖加行鎖實現的,如果切換到讀取提交隔離等級(read-committed) 的話,就好理解了,過程中去掉間隙鎖的部分,也就是只剩下行鎖的部分。而在讀取提交隔離等級下間隙鎖就沒有了,為了解決可能出現的資料和日誌不一致問題,需要把binlog 格式設定為 row 。也就是說,許多公司的配置為:讀取提交隔離等級加 binlog_format=row。業務不需要可重複讀取的保證,這樣考慮到讀取提交下操作資料的鎖範圍更小(沒有間隙鎖),這個選擇是合理
的。

next-key lock的加鎖規則

  總結的加鎖規則裡面,包含了兩個 “ “ 原則 ” ” 、兩個 “ “ 優化 ” ” 和一個 “bug” 。
  原則 1 :加鎖的基本單位是 next-key lock 。 next-key lock 是前開後閉區間。
  原則 2 :尋找過程中存取到的物件才會加鎖。任何輔助索引上的鎖,或非索引列上的鎖,最後都要回溯到主鍵上,在主鍵上也要加一把鎖。
  最佳化 1 :索引上的等值查詢,給唯一索引加鎖的時候, next-key lock 退化為行鎖。也就是說如果InnoDB掃描的是一個主鍵、或是一個唯一索引的話,那麼InnoDB只會採用行鎖方式來加鎖
  優化2 :索引上(不一定是唯一索引)的等值查詢,向右遍歷時且最後一個值不滿足等值條件的時候, next-keylock 退化為間隙鎖。
  一個 bug :唯一索引上的範圍查詢會存取到不滿足條件的第一個值為止。

案例分析

我們以表test作為例子,建表語句和初始化語句如下:其中id為主鍵索引

CREATE TABLE `test` (
id` int(11) NOT NULL,
col1` int(11) DEFAULT NULL,
col2` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `c` (`col1`)
) ENGINE=InnoDB;
insert into test values(0,0,0),(5,5,5),
(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);
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案例一:唯一索引等值查詢間隙鎖定

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

由於表test 中沒有id=7 的記錄

根據原則1 ,加鎖單位是next-key lock , session A 加鎖範圍就是(5,10] ;

同時根據最佳化2 ,這是一個等值查詢(id=7) ,而id=10 不滿足查詢條件, next-key lock 退化成間隙鎖,因此最終加鎖的範圍是(5,10)

案例二:非唯一索引等值查詢鎖定

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

#這裡session A 要給索引col1 上col1 =5 的這一行加上讀鎖.

   根據原則1 ,加鎖單位是next-key lock ,左開右閉,5是閉上的,因此會給(0,5]加上next-key lock

  要注意c 是普通索引,因此僅訪問c=5 這一記錄是不能馬上停下來的(可能有col1=5的其他記錄),

#需要向右遍歷,查到c=10 才放棄。根據第二個原則,需要對所有訪問進行加鎖,因此需要給區間(5,10]加上next-key lock。

    但是同時這個符合最佳化2 :等值判斷,向右遍歷,最後一個值不滿足col1=5 這個等值條件,因此退化成間隙鎖(5,10) 。

    根據原則2 , 只有訪問到的物件才會加鎖,這個查詢使用覆蓋索引,並不需要存取主鍵索引,

因此,在主鍵索引上沒有新增任何鎖,這解釋了為什麼會話B的更新語句可以執行成功。

    但session C 要插入一個(7,7,7) 的記錄,就會被session A 的間隙鎖(5,10) 鎖住這個例子說明,鎖是加在索引上的。

    執行for update 時,系統會認為你接下來要更新數據,因此會順便給主鍵索引上滿足條件的行加上行鎖。

    如果你要用lock in share mode來給行加讀鎖定避免資料被更新的話,就必須得繞過覆蓋索引的優化,因為覆蓋索引不會存取主鍵索引,不會在主鍵索引上加鎖

案例三:主鍵索引範圍查詢鎖定

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  開始執行的時候,要找到第一個id=10 的行,因此本該是next-key lock(5,10] 。根據最佳化 1 ,主鍵
id ​​上的等值條件,退化成行鎖,只加了 id=10 這一行的行鎖。
  它是範圍查詢,範圍查找就往後繼續找,找到id=15 這一行停下來,不滿足條件,因此需要加
next-key lock(10,15] 。
  session A這時候鎖的範圍就是主鍵索引上,行鎖id=10 和next-key lock(10,15] 。首次session A 定位查找
id=10 的行的時候,是當做等值查詢來判斷的,而向右掃描到id=15 的時候,用的是範圍查詢判斷。

案例四:非唯一索引範圍查詢鎖定

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  在第一次用col1=10 定位記錄的時候,索引c 上加了(5,10]這個next-key lock 後,由於索引col1 是非唯
一索引,沒有最佳化規則,也就是說不會蛻變為行鎖,因此最終sesion A 加的鎖是,索引c 上的(5,10]和
(10,15] 這兩個next-keylock 。
  這裡需要掃描到col1=15 才停止掃描,是合理的,因為InnoDB 要掃到col1=15 ,才知道不需要繼續往後
找了。

案例五:唯一索引範圍查詢鎖定bug

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  session A 是一個範圍查詢,按照原則1 的話,應該是索引id 上只加(10,15] 這個next-key lock ,並且因
為id 是唯一鍵,所以循環判斷到id=15 這一行就應該停止了。
  但是實現上, InnoDB 會往前掃描到第一個不滿足條件的行為止,也就是id=20 。而且由於這是個範圍掃
描,因此索引id 上的(15,20] 這個next-key lock 也會被鎖上。照理說,這裡鎖住id=20 這一行的行為,其
實是沒有必要的。因為掃描到id=15 ,就可以確定不用往後再找了。

案例六:非唯一索引上存在" " 等值" " 的例子

這裡,我給表t 插入一條新記錄:insert into t values(30,10,30);也就是說,現在表裡面有兩個c=10的行
但是它們的主鍵值id 是不同的(分別是10 和30 ),因此這兩個c=10 的記錄之間,也是有間隙的。

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  這次我們用delete 語句來驗證。注意, delete 語句加鎖的邏輯,其實跟select ... for update 是類似的,
也就是我在文章開始總結的兩個「原則」 、兩個「最佳化」 和一個「bug」 。
  這時, session A 在遍歷的時候,先訪問第一個col1=10 的記錄。同樣地,根據原則1 ,這裡加的是
(col1=5,id=5) 到(col1=10,id=10) 這個next-key lock 。
  由於c是普通索引,所以繼續向右查找,直到碰到(col1=15,id=15) 這一行迴圈才結束。根據最佳化2 ,這是
一個等值查詢,向右查找到了不滿足條件的行,所以會退化成(col1=10,id=10) 到(col1=15,id=15) 的間隙
鎖。

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  這個 delete 語句在索引 c 上的加鎖範圍,就是上面圖中藍色區域所涵蓋的部分。這個藍色區域左右兩邊都
是虛線,表示開區間,即(col1=5,id=5) 和(col1=15,id=15) 這兩行上都沒有鎖定

#案例七: limit 語句加鎖

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  session A 的delete 語句加了limit 2 。你知道表 t 裡 c=10 的記錄其實只有兩條,因此加不加 limit 2 ,刪
除的效果都是一樣的。但是加鎖效果卻不一樣
  這是因為,案例七里的delete 語句明確加了limit 2 的限制,因此在遍歷到(col1=10, id=30) 這一行之後,
滿足條件的語句已經有兩條,循環就結束了。因此,索引col1 上的加鎖範圍就變成了從( col1=5,id=5)
到( col1=10,id=30) 這個前開後閉區間,如下圖所示:

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  這個例子對我們實踐的指導意義就是, 在刪除資料的時候盡量加limit 。
  這樣不僅可以控制刪除資料的條數,讓操作更安全,還可以減少加鎖的範圍。

案例八:一個死鎖的範例

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  session A 啟動交易後執行查詢語句加lock in share mode ,在索引col1 上加了next -keylock(5,10] 和
間隙鎖定(10,15) (索引向右遍歷退化為間隙鎖定);
  session B 的update 語句也要在索引c 上加next-key lock(5 ,10] ,進入鎖等待; 實際上分成了兩步,
先是加(5,10) 的間隙鎖,加鎖成功;然後加col1=10 的行鎖,因為sessionA上已經給這行加上了讀
鎖,此時申請死鎖時會被阻塞
  然後session A 要再插入(8,8,8) 這一行,被session B 的間隙鎖鎖住。由於出現了死鎖, InnoDB 讓
session B 回滾

案例九:order by索引排序的間隙鎖定1

如下面一條語句
下圖為這個表的索引id的示意圖。
begin;
select * from test where id>9 and id

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

#  首先這個查詢語句的語意是order by id desc ,要拿到所有滿足條件的行,優化器必須先找到「 第
一個id  這個過程是透過索引樹的搜尋過程得到的,在引擎內部,其實是要找到 id=12 的這個值,只是最終
沒找到,但找到了 (10,15) 這個間隙。 ( id=15 不滿足條件,所以next-key lock 退化為了間隙鎖(10,
15) 。)
  然後向左遍歷,在遍歷過程中,就不是等值查詢了,會掃描到id=5 這一行,又因為區間是左開右
閉的,所以會加一個next-key lock (0,5] 。所以,在執行過程中,透過樹搜尋的方式定位記錄
的時候,用的是「 等值查詢」的方法。

案例十:order by索引排序的間隙鎖2

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  由於是order by col1 desc ,第一個要定位的是索引col1 上“ 最右邊的”col1=20 的行。這是一個非唯一索引的等值查詢:

首先在左側開區間加入next-key 鎖定,形成(15,20] 區間。向右遍歷,col1=25 不滿足條件,退化為間隙鎖所以會加上間隙鎖(20,25) 和next-key lock (15,20] 。

遍歷到col1=10 時停止向左掃描索引。下一個鍵鎖定(next-keylock)會被應用於右開左閉區間(5,10)

這正是阻塞session B 的insert 語句的原因。在掃描過程中, col1=20 、 col1=15 、 col1=10 這三行都存在值,由於是select * ,所以會在主鍵

#id ​​上加三個行鎖。 因此, session A 的select 語句鎖的範圍就是:
    索引col1 上(5, 25) ;
    主鍵索引上id=15 、 20 兩個行鎖。

案例十一:update修改資料的範例-先插入後刪除

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  注意:根據col1>5 查到的第一個記錄是col1=10 ,因此不會加(0,5] 這個next-key lock 。
session A 的加鎖範圍是索引col1 上的(5,10] 、 (10,15] 、 (15,20] 、 (20,25]和(25,supremum] 。
之後session B 的第一個update 語句,要把col1=5 改成col1=1 ,你可以理解為兩步:
    插入(col1=1, id=5 ) 這份記錄;
    刪除(col1=5, id=5) 這份記錄。
  透過這個操作,session A 的加鎖範圍變成了圖7 所示的樣子:

mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些

  好,接下來session B 要執行update t set col1 = 5 where col1 = 1 這個語句了,一樣地可以拆成兩步:
    插入(col1=5, id=5) 這個記錄;
    刪除(col1=1, id=5) 這個記錄。第一步試圖在已經加了間隙鎖的 (1,10) 中插入數據,所以就被堵住
  了。

以上是mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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來源:yisu.com
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