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MySQL数据锁:Record Lock,Gap Lock 和 Next-Key Lock

你好,我是猿java。

申明:本文基于 MySQL 8.0.30 版本,InnoDB引擎
共享锁和排他锁 文章中,我们详细分析了共享锁和排他锁在MySQL中是如何工作的,今天,我们接着分析InnoDB引擎的 3种行锁。

MySQLInnoDB引擎的行锁主要有三类:

  1. Record Lock: 记录锁,是在索引记录上加锁;
  2. Gap Lock:间隙锁,锁定一个范围,但不包含记录;
  3. Next-key LockNext-key Lock = Gap Lock + Record Lock,它锁定了一个范围(Gap Lock实现),并且锁定记录本身(Record Lock实现);

Record Lock {#Record-Lock}

什么是 Record Lock? {#什么是-Record-Lock?}

Record Lock,记录锁,它是针对索引记录的锁,锁定的总是索引记录。在多用户数据库系统中,多个事务可能会同时尝试读取或修改同一条记录,Record Lock确保只有一个事务能在某一时刻修改该记录,其他事务只能读取,或者在写锁释放后再进行修改。

举例说明 {#举例说明}

为了更好的说明Record Lock,我们以下面的顺序执行流来进行验证:

| 加锁线程 sessionA | 线程B sessionB | 线程B sessionC | |------------------------------------------------------------|----------------------------------------------|--------------------------------------------------| | #开启事务 begin; | | | | 给user表id=1加写锁 select id from user where id = 1 for update; | | | | | update user set name='name121' where id = 1; | | | | | 查看InnoDB监视器中记录锁数据 show engine innodb status\G | | commit提交事务 record lock 被释放 | | | | | 被堵塞的update操作执行ok | |

示例执行结果如下图:
img.png

通过上面的示例可以看出:

  • 事务A(sessionA)对id=1加排他锁之后产生了记录锁
  • 事务B(sessionB)对id=1update操作被阻塞了
  • 事务C(sessionC)可以查看到Record Lock

Gap Lock {#Gap-Lock}

什么是Gap Lock? {#什么是Gap-Lock?}

Gap Lock,间隙锁,它是一种行级锁,锁住两个索引记录之间的间隙,而不是实际的数据记录,由InnoDB隐式添加。

如下图:(1,3) 表示锁住记录1 和记录3 之间的间隙,这样记录2 就无法插入,间隙可能跨越单个索引值、多个索引值,甚至是空。

img.png

InnoDB中,间隙锁是通过索引来实现的。这意味着间隙锁只能作用于索引,而不能直接作用于非索引列。当一个事务对某个索引列上的间隙加锁时,其他事务就无法在这个间隙中插入新的记录。

举例说明 {#举例说明-1}

为了更好的说明Gap Lock间隙锁,我们以下面的顺序执行流来进行验证:

| 加锁线程 sessionA | 线程B sessionB | 线程C sessionC | |--------------------------------------------------|----------------------------------------|---------------------------------------------------| | #开启事务 begin; | | | | 加锁 select * from user where age = 10 for share; | | | | | insert into user(id,age) values(2,20); | | | | | #查看InnoDB监视器中记录锁数据 show engine innodb status\G | | commit提交事务 Gap Lock被释放 | | | | | # 被堵塞的insert操作执行成功 | |

示例执行结果如下图:
img.png

通过上面的示例执行结果可以看出:

  • 事务A(sessionA)在加共享锁的时候产生了间隙锁(Gap Lock)
  • 事务B(sessionB)对间隙中进行insert/update操作,需要先获取排他锁(X),导致阻塞
  • 事务C(sessionC)通过show engine innodb status\G指令可以查看到间隙锁的存在。

需要说明,间隙锁只是锁住间隙内部的范围,在间隙外的insert/update操作不会受影响。

Next-Key Lock {#Next-Key-Lock}

什么是Next-Key Lock? {#什么是Next-Key-Lock?}

Next-Key Lock,称为临键锁,它是Record Lock + Gap Lock的组合,用来锁定一个范围,并且锁定记录本身锁,它是一种左开右闭的范围,可以用符号表示为:(a,b]。如下图:

img.png

举例说明 {#举例说明-2}

为了更好的说明Next-Key Lock,我们以下面的顺序执行流来进行验证:

| 加锁线程 sessionA | 线程B sessionB | 线程C sessionC | 线程D sessionD | |---------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------|---------------------------------------------------| | #开启事务 begin; | | | | | #加锁 select * from user where age = 10 for share; | | | | | | #获取锁失败 insert操作被堵塞 insert into user(id,age) values(2,20); | | | | | | #update被堵塞 update user set name='name1' where age = 10; | #查看InnoDB监视器中记录锁数据 show engine innodb status\G | | 提交事务Gap Lock被释放 commit | | | | | | 被堵塞的insert操作执行ok | #被堵塞的update操作执行成功 | |

示例执行结果如下图:
img.png

通过上面的示例执行结果可以看出:

  • 事务A(sessionA)在加共享锁的时候产生了间隙锁(Gap Lock)
  • 事务B(sessionB)对间隙中进行insert操作,需要先获取排他锁(X),导致阻塞。
  • 事务C(sessionC)对间隙中进行update操作,需要先获取排他锁(X),导致阻塞。
  • 事务D(sessionD)通过show engine innodb status\G指令可以查看到间隙锁的存在。需要说明的,间隙锁只是锁住间隙内部的范围,在间隙外的insert/update操作不会受影响。

总结 {#总结}

Record LockGap LockGap Lock 3种锁是存在MySQLInnoDB引擎的行锁,MyISAM引擎没有:

  1. Record Lock: 记录锁,是在索引记录上加锁;
  2. Gap Lock:间隙锁,锁定一个范围,但不包含记录,即(A,B)
  3. Next-key LockNext-key Lock = Gap Lock + Record Lock,它锁定了一个范围(Gap Lock实现),并且锁定记录本身(Record Lock实现),即(A,B];;

这 3种锁都是InnoDB引擎隐式添加的,目的是为了解决可重复读隔离级别下幻读的现象。

参考 {#参考}

InnoDB Locking官方资料

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