跑了4个实验，实战讲解 MySQL的行锁、间隙锁...​

2021-12-17 00:00:00 执行 事务 提交 级别 间隙

以下文章来源于微观技术 ，作者Tom哥  

今天跟大家聊一聊MySQL的事务隔离，并通过一些实验做了些总结。光说不练，假把式，没有经过实践就没有话语权。



我们都知道数据库有四种隔离级别，分别是：

  • 读未提交（READ UNCOMMITTED）
  • 读已提交 （READ COMMITTED）
  • 可重复读 （REPEATABLE READ）
  • 串行化 （SERIALIZABLE）


实验前的准备工作


1、基础环境

  • 当前的数据库版本
mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 8.0.27    |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
  • 当前的事务隔离级别
mysql> show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (.00 sec)

2、创建个人收支表，并对 income 字段创建索引，expend字段没有索引

CREATE TABLE `person` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  `income` bigint(20) NOT NULL COMMENT '收入',
  `expend` bigint(20) NOT NULL COMMENT '支出',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_income` (`income`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='个人收支表';

3、初始化表数据，插入5条记录

insert into person values(100,1000,1000);
insert into person values(200,2000,2000);
insert into person values(300,3000,3000);
insert into person values(400,4000,4000);
insert into person values(500,5000,5000);


实验一：（事务A、B的条件字段没有索引）

实验过程：

为了便于描述，我们定义时间轴坐标，用T1、T2、T3... 表示当前时刻。

T1：

事务A开启事务，并执行 select * from person where expend=4000 for update;

由于 expend 字段没有索引，需要扫描全表。此时加的锁是所有记录的行锁和它们之间的间隙锁，也称为 next-key lock，前开后闭区间。分别是 (-∞,100]、(100,200]、(200,300]、(300,400]、(400，500]、(500, +supremum]

T2：

事务B开启事务，执行插入语句  insert into person values(401,4001,4001); 此时一直被阻塞住，因为并没有获得锁。

面的这种情况，有两种选择：一种等到事务A结束（提交或回滚）；另一种等事务锁超时。


接着这个话题，我们稍微扩展介绍下锁超时：

MySQL数据库采用InnoDB模式，默认参数：innodb_lock_wait_timeout设置锁等待的时间是50s，一旦数据库锁超过这个时间就会报错。

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

当然，我们也可以通过命令来查看、修改这个超时时间

# 查看超时时间
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'innodb_lock_wait_timeout';

# 修改时间
SET GLOBAL innodb_lock_wait_timeout=120;


T3：

事务A ，执行 commit 操作， 提交事务

T4：

事务B，插入一条记录，insert into person values(401,4001,4001); 操作成功。

此时 select * from person; 可以看到新插入的记录

实验二：（事务A、B的条件字段有创建索引）



T1：

事务A，开启事务，并执行  select * from person where income=3000 for update，命中记录且 income 有索引，此时的加锁区间是 income=3000 的行记录以及与下一个值4000之间的空隙（行锁+间隙锁），也就是[3000，4000]

T2：

事务B，开始事务，执行  insert into person values(301,3001,3001); 没有抢到锁，线程被阻塞住，直到事务A提交事务并释放锁。


实验三：（自动识别死锁）



特别说明：

T3：事务A执行insert操作，被事务B的锁拦截住了

T4：同理，事务B执行insert操作，被事务A拦截了，这里被系统自动检测到，抛出 ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction 。将事务B持有的锁释放掉，并重启事务。

T5：事务A在T3时刻的insert可以继续操作


实验四：（更新记录锁保护）

1、事务A在执行后 update person set income=111 where  income=3000; 开启了锁保护

2、这时，事务B再执行  insert into person values(307,3000,3000) 或者  update person set income=3000 where id=100，都会重新去抢夺锁，从而保证安全。

知识小结

1、对于事务，binlog 日志是在 commit 提交时才生成的

2、行锁与间隙锁有很大区别。

  • 行锁：如果事务A对 id=1 添加行锁，事务B则无法对 id=1 添加行锁
  • 间隙锁：如果 select .. from 表名 where d=6 for updata，事务A 和 事务 B 都可以对（5，12）添加间隙锁。间隙锁是开区间。

3、行锁和间隙锁合称 next-key lock，每个 next-key lock 是前开后闭区间。

4、只有在可重复读的隔离级别下，才会有间隙锁

5、读提交级别没有间隙锁，只有行锁，但是如何保证一个间隙操作产生的 binlog 对主从数据同步产生的影响呢？我们需要把 binlog 的格式设置为 row。

其本质就是将模糊操作改成了针对具体的主键id行操作

# 初始语句
delete from order where c = 10

# 转换后语句
delete from order where id = 10

6、大部分公司的数据库的隔离级别都是读提交隔离级别加 binlog_format=row 的组合

7、 大多数数据库的默认级别就是读提交（Read committed），比如Sql Server 、 Oracle。MySQL的默认级别是 可重复读（Repeatable Read ）


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