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MySQL 啥时候用记录锁,啥时候用间隙锁?

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 MySQL 啥时候会用记录锁,啥时候会用间隙锁,啥时候又会用 Next-Key 锁呢?今天我们就来做一些测试,弄清楚这个问题。

文章思维导图

影响因素

在开始之前,我们需要声明的是:本文所有测试及结论的前提均是在「可重复读」隔离级别下,以及 Innodb 存储疫情下。

根据网上资料,我们大概可以知道,影响其使用哪种行级锁的因素有:

  1. 索引类型(聚簇索引、唯一二级索引、普通二级索引)

  2. 匹配类型(精确匹配、唯一匹配、范围匹配)

  3. 事务隔离级别

  4. 是否开启 Innodb_locks_unsafe_for_binlog 系统变量

  5. 记录是否被标记删除

  6. 具体的执行语句类型(SELECT、INSERT、DELETE、UPDATE)

为了让文章相对易懂一些,我准备重点测试索引类型与匹配类型两个影响因素。对于其他的影响因素,我将不做改动。例如:事务隔离级别固定为「可重复读」,Innodb_locks_unsafe_for_binlog 固定为 false。而第 5、6 点相对来说简单一些,则我们会简单带过。

针对上面几个影响因素,我们指定了几个测试实验,分别是:

  1. 聚簇索引 + 精确匹配

  2. 聚簇索引 + 范围匹配

  3. 唯一二级索引 + 精确匹配

  4. 唯一二级索引 + 范围匹配

  5. 普通二级索引 + 精确匹配

  6. 普通二级索引 + 范围匹配


  
  1. // 表结构
  2. CREATE  TABLE ` test`.` price_test` (
  3.    `id`  BIGINT( 64NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  4.    `price`  INT( 4) NULL,
  5.   PRIMARY KEY ( `id`));
  6. // 表中数据
  7. 1apple10
  8. 2orange30
  9. 50perl60

聚簇索引 + 精确匹配

为了测试「聚簇索引 + 精确匹配」下加锁的类型,我们采用如下的测试方法。

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where id  =  2  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,其是对 id 为 2 的索引加了一个记录锁。

此时事务 B 执行下面命令:


  
  1. beign;
  2. update price_test  set price  =  25  where id  =  2;

执行之后,我们会发现事务 B 阻塞住了。

那如果聚簇索引的值找不到对应的记录呢,将会是一个什么样的结果呢?

我们再来测试一下,开始之前记得将事务 A 和 B 回滚恢复。

事务 A 执行下面命令,其中 id 为 5 的记录是不存在的:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where id  =  5  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,其加了一个间隙锁,该间隙锁应该是 (2, 50) 这个范围。

我们可以通过在事务 B 执行如下命令来测试下间隙锁的范围。


  
  1. beign;
  2. / / 执行下面任何一个命令,可以通过
  3. update price_test  set price  =  25  where id  =  2;
  4. update price_test  set price  =  25  where id  =  50;
  5. / / 执行下面任何一个命令,都将阻塞
  6. insert  into price_test(id,name,price)  values( 3,"test", 25);
  7. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test", 25);
  8. insert  into price_test(id,name,price)  values( 49,"test", 25);

由此我们可以得出结论:「聚簇索引 + 精确匹配」,如果能够定位到唯一一条存在的记录,那么其会使用记录锁。如果该记录不存在,那么则会使用间隙锁。

聚簇索引 + 范围匹配

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where id  >=  2  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,事务 A 一共加了 3 个锁,其中 1 个记录锁,2 个 Next-Key 锁。其中 1 个记录锁是对 id 为 2 的索引加的锁,Next-Key 锁是对 (2, 50] 和 (50, 正无穷) 这两个区间加的锁。

在事务 B 执行下面命令可以验证间隙锁的加锁区间:


  
  1. beign;
  2. / / 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. update price_test  set price  =  25  where id  =  2;
  4. update price_test  set price  =  25  where id  =  50;
  5. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test", 25);
  6. insert  into price_test(id,name,price)  values( 60,"test", 25);

这里我们思考一下,如果范围匹配的值并不存在,那么会是什么情况呢?

即事务 A 执行如下语句,其中 id 为 5 的记录是不存在的。


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where id  >=  5  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,其实加了 2 个 Next-Key 锁,锁的范围应该是 (2, 50) 和 [50, + 无穷)。

此时事务 B 执行下面命令,应该都会阻塞。


  
  1. beign;
  2. / / 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. update price_test  set price  =  25  where id  =  50;
  4. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test", 25);
  5. insert  into price_test(id,name,price)  values( 45,"test", 25);
  6. insert  into price_test(id,name,price)  values( 60,"test", 25);

由此我们可以得出结论:「聚簇索引 + 范围匹配」,会使用「记录锁 + 间隙锁 + Next-Key 锁」。

唯一二级索引 + 精确匹配

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where price  =  10  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,其加的行级锁是 2 个记录锁,应该是 price = 10 这条索引记录的锁。

此时,如果在事务 B 执行下面命令:


  
  1. beign;
  2. // 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. update price_test  set  name =  'test-name' where price =  10;

执行之后,我们会发现事务 B 阻塞住了。

由此我们可以得出结论:唯一二级索引与聚簇索引非常类似,都只有一个唯一值,都是使用记录锁。

唯一二级索引 + 范围匹配

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where price  >=  30  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,事务 A 一共有 5 个行锁,其中 3 个 Next-Key 锁, 2 个记录锁。大致可以猜测出两个记录锁分别是 price 为 30 和 60 的记录锁。3 个 Next-Key 锁则是 (10, 30)、(30,60)、(60, 正无穷)三个范围。

为了验证我们上面的结论,我们在事务 B 执行下面命令,每条 SQL 都会阻塞住:


  
  1. beign;
  2. / / 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. update price_test  set name  =  'price30'  where price  =  30;
  4. update price_test  set name  =  'price60'  where price  =  60;
  5. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test",  20);
  6. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test",  40);
  7. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"test",  70);

执行之后,我们会发现事务 B 阻塞住了。

由此我们可以得出结论:「唯一二级索引 + 范围匹配」,会使用「记录锁 + 间隙锁 + Next-Key 锁」。

普通二级索引 + 精确匹配

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where name  =  'apple'  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

可以看到,其不仅有一个记录锁,还有一个间隙锁。这里可以猜测记录锁是 apple 索引的记录锁,而间隙锁则是 (负无穷,orange) 的间隙锁。

我们可在事务 B 执行如下命令验证一下:


  
  1. begin;
  2. / / 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. update price_test  set name  =  'apple-new'  where name  =  'apple';
  4. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"aa",  20);
  5. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"ha",  20);
  6. / / 执行下面的语句正常执行
  7. update price_test  set name  =  'orange-new'  where name  =  'orange';
  8. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"orb",  20);

之所以二级索引的精确匹配会有间隙锁,是因为二级索引可能匹配到多个。因此当匹配到一个的时候,会继续往后匹配,直到匹配到一个不符合的记录,随后就会以该不符合的记录(这里是 orange)作为值做一个间隙锁。

由此我们可以得出结论:「普通二级索引 + 精确匹配」,会使用「记录锁 + 间隙锁 + Next-Key 锁」。

普通二级索引 + 范围匹配

事务 A 执行下面命令:


  
  1. begin;
  2. select  *  from price_test  where name  >=  'orange'  for  update;

执行 show engine innodb status\G; 查看锁信息如下图所示。

从上图可以看到起一共有 2 个记录锁,3 个 Next-Key 锁。其中 2 个记录锁应该是 orange 和 perl 两个记录,3 个 Next-Key 锁,应该是 (apple, orange]、[orange, perl)、[perl, 正无穷)。

我们可在事务 B 执行如下命令验证一下:


  
  1. begin;
  2. / / 执行下面任意一条语句,都会阻塞
  3. / / 验证记录锁
  4. update price_test  set price  =  1  where name  =  'orange';
  5. update price_test  set price  =  1  where name  =  'perl';
  6. / / 验证间隙锁
  7. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"ba",  20);
  8. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"orb",  20);
  9. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"pes",  20);
  10. / / 执行下面的语句正常执行
  11. update price_test  set price  =  1  where name  =  'apple';
  12. insert  into price_test(id,name,price)  values( 5,"aa",  20);

可以看到「普通二级索引 + 范围匹配」与「普通二级索引 + 精确匹配」结果是类似的。

我们可以得出结论:「普通二级索引 + 范围匹配」,会使用「记录锁 + 间隙锁 + Next-Key 锁」。

总结

我们做了这么多个测试,虽然有 3 种索引类型(聚簇索引、唯一二级索引、普通二级索引)和 2 种匹配类型(精确匹配、范围匹配),它们两两组合可以得出 6 种情况,再加上查询的值是否存在,可能有更多的可能性。但是我们发现它们的结构都非常类似,基本上都跟查找的记录是否存在,以及查找的记录是否是唯一的相关。

由此,我们大致可以得出结论:

  1. 如果查找的记录是唯一且存在的,那么只会使用记录锁,而不会使用间隙锁或 Next-Key 锁。

  2. 如果查找的记录不唯一或者不存在,那么就会使用 Next-Key 锁和间隙锁。


转载:https://blog.csdn.net/m0_71777195/article/details/127489081
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