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這篇文章主要介紹了mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些的相關知識,內容詳細易懂,操作簡單快捷,具有一定借鑒價值,相信大家閱讀完這篇mysql間隙鎖加鎖的規則有哪些文章都會有所收獲,下面我們一起來看看吧。
間隙鎖是在可重復讀隔離級別下才會生效的: next-key lock 實際上是由間隙鎖加行鎖實現的,如果切換到讀提交隔離級別 (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。而在讀提交隔離級別下間隙鎖就沒有了,為了解決可能出現的數據和日志不一致問題,需要把binlog 格式設置為 row 。也就是說,許多公司的配置為:讀提交隔離級別加 binlog_format=row。業務不需要可重復讀的保證,這樣考慮到讀提交下操作數據的鎖范圍更小(沒有間隙鎖),這個選擇是合理
的。
總結的加鎖規則里面,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 是前開后閉區間。
原則 2 :查找過程中訪問到的對象才會加鎖。任何輔助索引上的鎖,或者非索引列上的鎖,最終都要回溯到主鍵上,在主鍵上也要加一把鎖。
優化 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InnoDB只會采用行鎖方式來加鎖
優化 2 :索引上(不一定是唯一索引)的等值查詢,向右遍歷時且最后一個值不滿足等值條件的時候, next-keylock 退化為間隙鎖。
一個 bug :唯一索引上的范圍查詢會訪問到不滿足條件的第一個值為止。
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);
由于表 test 中沒有 id=7 的記錄
根據原則 1 ,加鎖單位是 next-key lock , session A 加鎖范圍就是 (5,10] ;
同時根據優化 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,因此最終加鎖的范圍是 (5,10)
這里 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 這一條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。根據原則 2 ,訪問到的都要加鎖,因此要給 (5,10] 加next-key lock 。
但是同時這個符合優化 2 :等值判斷,向右遍歷,最后一個值不滿足 col1=5 這個等值條件,因此退化成間隙鎖 (5,10) 。
根據原則 2 , 只有訪問到的對象才會加鎖,這個查詢使用覆蓋索引,并不需要訪問主鍵索引,
所以主鍵索引上沒有加任何鎖,這就是為什么 session B 的 update 語句可以執行完成。
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來給行加讀鎖避免數據被更新的話,就必須得繞過覆蓋索引的優化,因為覆蓋索引不會訪問主鍵索引,不會給主鍵索引上加鎖
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] 。 根據優化 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。
它是范圍查詢, 范圍查找就往后繼續找,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 這時候鎖的范圍就是主鍵索引上,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,用的是范圍查詢判斷。
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 后,由于索引 col1 是非唯
一索引,沒有優化規則,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 。
這里需要掃描到 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后
找了。
session A 是一個范圍查詢,按照原則 1 的話,應該是索引 id 上只加 (10,15] 這個 next-key lock ,并且因
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 。而且由于這是個范圍掃
描,因此索引 id 上的 (15,20] 這個 next-key lock 也會被鎖上。照理說,這里鎖住 id=20 這一行的行為,其
實是沒有必要的。因為掃描到 id=15 ,就可以確定不用往后再找了。
這里,我給表 t 插入一條新記錄:insert into t values(30,10,30);也就是說,現在表里面有兩個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。
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 “ 優化 ” 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 ,這里加的是
(col1=5,id=5) 到 (col1=10,id=10) 這個 next-key lock 。
由于c是普通索引,所以繼續向右查找,直到碰到 (col1=15,id=15) 這一行循環才結束。根據優化 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。
這個 delete 語句在索引 c 上的加鎖范圍,就是上面圖中藍色區域覆蓋的部分。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
session A 的 delete 語句加了 limit 2 。你知道表 t 里 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) 這一行之后,
滿足條件的語句已經有兩條,循環就結束了。因此,索引 col1 上的加鎖范圍就變成了從( col1=5,id=5)
到( col1=10,id=30) 這個前開后閉區間,如下圖所示:
這個例子對我們實踐的指導意義就是, 在刪除數據的時候盡量加 limit 。
這樣不僅可以控制刪除數據的條數,讓操作更安全,還可以減小加鎖的范圍。
session A 啟動事務后執行查詢語句加 lock in share mode ,在索引 col1 上加了 next-keylock(5,10] 和
間隙鎖 (10,15) (索引向右遍歷退化為間隙鎖);
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;然后加 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
然后 session A 要再插入 (8,8,8) 這一行,被 session B 的間隙鎖鎖住。由于出現了死鎖, InnoDB 讓
session B 回滾
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<12 order by id desc for update;
首先這個查詢語句的語義是 order by id desc ,要拿到滿足條件的所有行,優化器必須先找到 “ 第
一個 id<12 的值 ” 。
這個過程是通過索引樹的搜索過程得到的,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) 。)
然后向左遍歷,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] 。 也就是說,在執行過程中,通過樹搜索的方式定位記錄
的時候,用的是 “ 等值查詢 ” 的方法。
由于是 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:
左開右閉區間,首先加上 next-key lock (15,20] 。 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] 。
在索引 col1 上向左遍歷,要掃描到 col1=10 才停下來。同時又因為左開右閉區間,所以 next-keylock 會加到 (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,由于是 select * ,所以會在主鍵
id 上加三個行鎖。 因此, session A 的 select 語句鎖的范圍就是:
索引 col1 上 (5, 25) ;
主鍵索引上 id=15 、 20 兩個行鎖。
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 的加鎖范圍是索引 col1 上的 (5,10] 、 (10,15] 、 (15,20] 、 (20,25] 和(25,supremum] 。
之后 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) 這個記錄;
刪除 (col1=5, id=5) 這個記錄。
通過這個操作, session A 的加鎖范圍變成了圖 7 所示的樣子:
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。
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