MySQL间隙锁、Next-Key Lock主要知识点

2020-03-20 本文已影响0人白花蛇草可乐

总体来说，就是MySQL innoDB引擎要在RR隔离级别之下解决幻读的问题，所以引入了间隙锁。

在进行当前读的情况下，对读出的数据的附近的一整个范围（“间隙”）进行加锁，保证满足查询条件的记录不能被插入。

1、幻读与innoDB的隔离级别（为什么会出现间隙锁这个概念）

根据 ISO/ANSI SQL92 所定义的标准，四级隔离级别中，只有在可串行化的级别之下，才可以防止幻读的出现。

隔离级别

所谓幻读，指的是事务A执行过程中，由于事务B并发插入了一条新数据，事务A两次读数据的内容不一样，出现了“虚幻”的新纪录（phantom，幽灵）。

但实际上各厂商的数据库产品并没有严格遵守SQL92标准，比如Oracle只有 RC 和 Serializable 两级隔离级别。

MySQL的innoDB引擎虽然拥有标准的四级隔离级别（其实也是MVCC等手段模拟出来的），不过它有一点显著的不同，就是在 RR 级别下面已经可以防止幻读的发生。

在快照读（snapshot read）的情况下，MySQL通过MVCC（多版本并发控制）来避免幻读。

快照读，读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。主要应用于无需加锁的普通查询（select）操作。
在当前读（current read）的情况下，MySQL通过next-key lock来避免幻读。

当前读，读取的是记录的最新版本，并且会对当前记录加锁，防止其他事务发修改这条记录。加行共享锁（SELECT ... LOCK IN SHARE MODE ）、加行排他锁（SELECT ... FOR UPDATE / INSERT / UPDATE / DELETE）的操作都会用到当前度。行锁可参看 MySQL行锁。

下面主要说明跟间隙锁相关的当前读。

2、innoDB的间隙锁/Next-Key Lock

2-1、明确前提条件

innoDB的间隙锁只存在于 RR 隔离级别

所以希望禁用间隙锁，提升系统性能的时候，可以考虑将隔离级别降为 RC。

2-2、间隙锁/Next-Key Lock

间隙锁在innoDB中的唯一作用就是在一定的“间隙”内防止其他事务的插入操作，以此防止幻读的发生：

防止间隙内有新数据被插入。
防止已存在的数据，更新成间隙内的数据。

innoDB支持三种行锁定方式：

行锁（Record Lock）：锁直接加在索引记录上面（无索引项时演变成表锁）。
间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙，确保索引记录的间隙不变。间隙锁是针对事务隔离级别为可重复读或以上级别的。
Next-Key Lock ：行锁和间隙锁组合起来就是 Next-Key Lock。

innoDB默认的隔离级别是可重复读(Repeatable Read)，并且会以Next-Key Lock的方式对数据行进行加锁。Next-Key Lock是行锁和间隙锁的组合，当InnoDB扫描索引记录的时候，会首先对索引记录加上行锁（Record Lock），再对索引记录两边的间隙加上间隙锁（Gap Lock）。加上间隙锁之后，其他事务就不能在这个间隙修改或者插入记录。

当查询的索引含有唯一属性（唯一索引，主键索引）时，Innodb存储引擎会对next-key lock进行优化，将其降为record lock,即仅锁住索引本身，而不是范围。

2-3、何时使用行锁，何时产生间隙锁

对上一节的最后一句做个扩展说明。

只使用唯一索引查询，并且只锁定一条记录时，innoDB会使用行锁。
只使用唯一索引查询，但是检索条件是范围检索，或者是唯一检索然而检索结果不存在（试图锁住不存在的数据）时，会产生 Next-Key Lock。
使用普通索引检索时，不管是何种查询，只要加锁，都会产生间隙锁。
同时使用唯一索引和普通索引时，由于数据行是优先根据普通索引排序，再根据唯一索引排序，所以也会产生间隙锁。