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跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁

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 (0.00 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


跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁


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


跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁


跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁


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


跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁


跑了 4 个实验,实战讲解 MySQL 的行锁、间隙锁


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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