这个 SQL 题,大部分人答不出来

2023-02-27 00:00:00 索引 查询 语句 记录 加锁

以下文章来源于公众号-飞天小牛肉 ,作者小牛肉  

行锁:

  • Record Lock(记录锁):锁住某一行记录
  • Gap Lock(间隙锁):锁住一段左开右开的区间
  • Next-key Lock(临键锁):锁住一段左开右闭的区间

哪些语句上面会加行锁?

1)对于常见的 DML 语句(如 UPDATEDELETEINSERT ),InnoDB 会自动给相应的记录行加写锁

2)默认情况下对于普通 SELECT 语句,InnoDB 不会加任何锁,但是在 Serializable 隔离级别下会加行级读锁

上面两种是隐式锁定,InnoDB 也支持通过特定的语句进行显式锁定:

3)SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE,加行级写锁

4)SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE,加行级读锁

前置知识就不过多介绍了,在学习具体行锁加锁规则之前,小伙伴们需要记住加锁规则的两条核心:

1)查找过程中访问到的对象才会加锁

这句话该怎么理解?比如有主键 id 为 1 2 3 4 5 ... 10 的10 条记录,我们要找到 id = 7 的记录。注意,查找并不是从行开始一行一行地进行遍历,而是根据 B+ 树的特性进行二分查找,所以一般存储引擎只会访问到要找的记录行(id = 7)的相邻区间

2)加锁的基本单位是 Next-key Lock

下面结合实例帮助大伙分析一条 SQL 语句上面究竟被 InnoDB 自动加上了多少个锁

假设有这么一张 user 表,id 为主键(索引),a 是普通索引(非索引),b 都是普通的列,其上没有任何索引:

id (索引) a (非索引) b
10 4 Alice
15 8 Bob
20 16 Cilly
25 32 Druid
30 64 Erik

案例 1:索引等值查询

当我们用索引进行等值查询的时候,根据查询的记录是否存在,加锁的规则会有所不同:

  1. 当查询的记录是存在的,Next-key Lock 会退化成记录锁
  2. 当查询的记录是不存在的,Next-key Lock 会退化成间隙锁

查询的记录存在

先来看个查询的记录存在的案例:

select * from user
where id = 25
for update;

结合加锁的两条核心:查找过程中访问到的对象才会加锁 + 加锁的基本单位是 Next-key Lock(左开右闭),我们可以分析出,这条语句的加锁范围是 (20, 25]

不过,由于这个索引等值查询的记录 id = 25 是存在的,因此,Next-key Lock 会退化成记录锁,因此终的加锁范围是 id = 25 这一行

查询的记录不存在

再来看查询的记录不存在的案例:

select * from user
where id = 22
for update;

结合加锁的两条核心:查找过程中访问到的对象才会加锁 + 加锁的基本单位是 Next-key Lock(左开右闭),我们可以分析出,这条语句的加锁范围是 (20, 25]

这里为什么是 (20,25] 而不是 (20, 22],因为 id = 22 的记录不存在呀,InnoDB 先找到 id = 20 的记录,发现不匹配,于是继续往下找,发现 id = 25,因此,id = 25 的这一行被扫描到了,所以整体的加锁范围是 (20, 25]

由于这个索引等值查询的记录 id = 22 是不存在的,因此,Next-key Lock 会退化成间隙锁,因此终在主键 id 上的加锁范围是 Gap Lock (20, 25)

案例 2:索引范围查询

索引范围查询的规则和等值查询的规则一样,只有一个区别,就是索引的范围查询需要一直向右遍历到个不满足条件的记录,下面结合案例来分析:

select * from user
where id >= 20 and id < 22
for update;

先来看语句查询条件的前半部分 id >= 20,因此,这条语句开始要找的行是 id = 20,结合加锁的两个核心,需要加上 Next-key Lock (15,20]。又由于 id 是索引,且 id = 20 的这行记录是存在的,因此会退化成记录锁,也就是只会对 id = 20 这一行加锁。

再来看语句查询条件的后半部分 id < 22,由于是范围查找,就会继续往后找个不满足条件的记录,也就是会找到 id = 25 这一行停下来,然后加 Next-key Lock (20, 25],重点来了,但由于 id = 25 不满足 id < 22,因此会退化成间隙锁,加锁范围变为 (20, 25)

所以,上述语句在主键 id 上的终的加锁范围是 Record Lock id = 20 以及  Gap Lock (20, 25)

案例 3:非索引等值查询

当我们用非索引进行等值查询的时候,根据查询的记录是否存在,加锁的规则会有所不同:

  1. 当查询的记录是存在的,除了会加 Next-key Lock 外,还会额外加间隙锁(规则是向下遍历到个不符合条件的值才能停止),也就是会加两把锁

    很好记忆,就是要查找记录的左区间加 Next-key Lock,右区间加 Gap lock

  2. 当查询的记录是不存在的,Next-key Lock 会退化成间隙锁(这个规则和索引的等值查询是一样的)

查询的记录存在

先来看个查询的记录存在的案例:

select * from user
where a = 16
for update;

结合加锁的两条核心,这条语句首先会对普通索引 a 加上 Next-key Lock,范围是 (8,16]

又因为是非索引等值查询,且查询的记录 a= 16 是存在的,所以还会加上间隙锁,规则是向下遍历到个不符合条件的值才能停止,因此间隙锁的范围是 (16,32)

所以,上述语句在普通索引 a 上的终加锁范围是 Next-key Lock (8,16] 以及  Gap Lock (16,32)

查询的记录不存在

再来看查询的记录不存在的案例:

select * from user
where a = 18
for update;

结合加锁的两条核心,这条语句首先会对普通索引 a 加上 Next-key Lock,范围是 (16,32]

但是由于查询的记录 a = 18 是不存在的,因此 Next-key Lock 会退化为间隙锁,即终在普通索引 a 上的加锁范围是 (16,32)

案例 4:非索引范围查询

范围查询和等值查询的区别在上面索引章节已经介绍过了,就是范围查询需要一直向右遍历到个不满足条件的记录,和索引范围查询不同的是,非索引的范围查询并不会退化成 Record Lock 或者 Gap Lock

select * from user
where a >= 16 and a < 18
for update;

先来看语句查询条件的前半部分 a >= 16,因此,这条语句开始要找的行是 a = 16,结合加锁的两个核心,需要加上 Next-key Lock (8,16]。虽然非索引 a = 16 的这行记录是存在的,但此时并不会像索引那样退化成记录锁。

再来看语句查询条件的后半部分 a < 18,由于是范围查找,就会继续往后找个不满足条件的记录,也就是会找到 id = 32 这一行停下来,然后加 Next-key Lock (16, 32]。虽然 id = 32 不满足 id < 18,但此时并不会向索引那样退化成间隙锁。

所以,上述语句在普通索引 a 上的终的加锁范围是 Next-key Lock (8, 16] 和  (16, 32],也就是 (8, 32]



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