InnoDB 中的三种行锁(记录锁、间隙锁与临键锁)

发布于 2020-01-12  249 次阅读


前言

InnoDB 通过 MVCC 和 NEXT-KEY Locks,解决了在可重复读的事务隔离级别下出现幻读的问题。MVCC 我先挖个坑,日后再细讲,这篇文章我们主要来谈谈那些可爱的锁。

什么是幻读?

幻读是在可重复读的事务隔离级别下会出现的一种问题,简单来说,可重复读保证了当前事务不会读取到其他事务已提交的 UPDATE 操作。但同时,也会导致当前事务无法感知到来自其他事务中的 INSERT 或 DELETE 操作,这就是幻读。

关于行锁我们要知道的

行锁在 InnoDB 中是基于索引实现的,所以一旦某个加锁操作没有使用索引,那么该锁就会退化为表锁。

记录锁(Record Locks)
顾名思义,记录锁就是为某行记录加锁,它封锁该行的索引记录:

-- id 列为主键列或唯一索引列
SELECT * FROM table WHERE id = 1 FOR UPDATE;

id 为 1 的记录行会被锁住。

需要注意的是:id 列必须为唯一索引列或主键列,否则上述语句加的锁就会变成临键锁。

同时查询语句必须为精准匹配(=),不能为 >、<、like等,否则也会退化成临键锁(感谢评论区 @decodes 提醒)。

其他实现

在通过 主键索引 与 唯一索引 对数据行进行 UPDATE 操作时,也会对该行数据加记录锁:

UPDATE SET age = 50 WHERE id = 1;

间隙锁(Gap Locks)

间隙锁基于非唯一索引,它锁定一段范围内的索引记录间隙锁基于下面将会提到的Next-Key Locking 算法,请务必牢记:使用间隙锁锁住的是一个区间,而不仅仅是这个区间中的每一条数据

SELECT * FROM table WHERE id BETWEN 1 AND 10 FOR UPDATE;

即所有在(1,10)区间内的记录行都会被锁住,所有id 为 2、3、4、5、6、7、8、9 的数据行的插入会被阻塞,但是 1 和 10 两条记录行并不会被锁住。

除了手动加锁外,在执行完某些 SQL 后,InnoDB 也会自动加间隙锁,这个我们在下面会提到。

临键锁(Next-Key Locks)
Next-Key 可以理解为一种特殊的间隙锁,也可以理解为一种特殊的算法。通过临建锁可以解决幻读的问题。 每个数据行上的非唯一索引列上都会存在一把临键锁,当某个事务持有该数据行的临键锁时,会锁住一段左开右闭区间的数据。需要强调的一点是,InnoDB 中行级锁是基于索引实现的,临键锁只与非唯一索引列有关,在唯一索引列(包括主键列)上不存在临键锁。

假设有如下表:
MySql,InnoDB,Repeatable-Read:table(id PK, age KEY, name)

id age name
1 10 Lee
3 24 Soraka
5 32 Zed
7 45 Talon

该表中 age 列潜在的临键锁有:
(-∞, 10],
(10, 24],
(24, 32],
(32, 45],
(45, +∞],

事务 A 中执行如下命令:

-- 根据非唯一索引列 UPDATE 某条记录
UPDATE table SET name = Vladimir WHERE age = 24;
-- 或根据非唯一索引列 锁住某条记录
SELECT * FROM table WHERE age = 24 FOR UPDATE;

不管执行了上述 SQL 中的哪一句,之后如果在事务 B 中执行以下命令,则该命令会被阻塞:

INSERT INTO table VALUES(100, 26, 'Ezreal');

很明显,事务 A 在对 age 为 24 的列进行 UPDATE 操作的同时,也获取了 (24, 32] 这个区间内的临键锁。

不仅如此,在执行以下 SQL 时,也会陷入阻塞等待:

INSERT INTO table VALUES(100, 30, 'Ezreal');

那最终我们就可以得知,在根据非唯一索引 对记录行进行 UPDATE \ FOR UPDATE \ LOCK IN SHARE MODE 操作时,InnoDB 会获取该记录行的 临键锁 ,并同时获取该记录行下一个区间的间隙锁。

即事务 A在执行了上述的 SQL 后,最终被锁住的记录区间为 (10, 32)。

总结

  • InnoDB 中的行锁的实现依赖于索引,一旦某个加锁操作没有使用到索引,那么该锁就会退化为表锁。
  • 记录锁存在于包括主键索引在内的唯一索引中,锁定单条索引记录。
  • 间隙锁存在于非唯一索引中,锁定开区间范围内的一段间隔,它是基于临键锁实现的。
  • 临键锁存在于非唯一索引中,该类型的每条记录的索引上都存在这种锁,它是一种特殊的间隙锁,锁定一段左开右闭的索引区间。

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