这是十三个实验,扫到了MySQL锁的多个盲区(上)

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简介: 这是十三个实验,扫到了MySQL锁的多个盲区(上)

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你好,我是yes。

前段时间写了一篇关于 MySQL 锁的文章,一些小伙伴们在阅读之后产生了一些疑问,这些问题还挺有代表性的,所以在这里做个实验,来用事实探究一番。

那篇文章提到了记录锁(Record Locks),顾名思义锁的是记录,作用在索引上的记录

锁是作用在索引上这句话可能不太好理解,并且对于在可重复读和读提交两个隔离级别下,关于是否命中二级索引的锁之间的阻塞也不太清晰。

这句话读着可能有点拗口,没事,我来给你看几个实验,并且文末作了个概念性总结,看完之后想必对这一切就异常清晰了。

实验的 MySQL 版本为:5.7.26。

实验一:隔离级别为读提交,锁定非索引列的实验

先建个非常简单的表,只有主键索引,没有二级索引。

CREATE TABLE `yes` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `address` varchar(45) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4

隔离级别如下:


image.png

image.png

锁的类型就是行级锁,此时的锁为 X 锁,锁的索引就是主键索引,这个结果表明的意思是事务 B(6517)想要 id 为 1 的记录锁,但是这个记录此时被事务A(6516)占有。

是的,这里的 1 其实不是指第一个记录的意思,是 id 为 1 的记录。

可能有人疑惑, 为啥 lock_data 为 1 ?

(我没看过源码,个人推断如下:)执行 select ... for update ,由于 name 字段没有索引,索引事务 A、B 只能加锁到主键索引上,此时需要搜索 name 为 yes 的记录,但是又没有索引,只能全表扫描,恰巧扫描第一条记录就符合要求了,于是上锁,然后接着往后扫描,后面不符合条件所以没有上锁。此时事务 B 加锁,过程和事务 A 一样需要从第一条记录开始扫描上锁,但此时第一条记录已经被事务 A 锁了,所以第一条记录就冲突了,而第一条记录的 id 就是为 1,因此 lock_data 为 1。

现在,我把事务 A 提交,则事务 B 里面能立马得到结果。


image.png


从上面这个实验可以得知,如果查询条件上锁,但是没有对应的二级索引可以命中,那么锁就会锁到主键(聚簇)索引上。

而聚簇索引的非叶子节点只有主键的信息,没有 name 的信息,所以只能按顺序的全表扫描,加锁符合条件的记录,但是在扫描过程中遇到已经被加锁的记录就会被阻塞,即使这个记录不是目标记录

看下面这个实验,你就清晰了。

这个实验其实就是把事务 A、B的语句执行的顺序换了一下。

此时,新起一个事务 C,先执行如下语句,锁的是id为2的记录:



image.png

lock_data 变为 id 为 2 的记录了,也就是说事务 C 扫描了 id 为 1 的记录之后,发现不符合条件,就释放了,(不然 lock_data  的值应该为 1)然后继续扫描 id 为 2 的记录,符合条件,于是上锁。

而事务 D 也扫描了 id 为 1 的记录,符合条件,于是上锁,然后接着向后扫描到  id 为 2 的记录,但是此时已经被事务C 加锁了,于是被阻塞。

这结果也符合了我上面的推断。

我们再继续实验。

这次来试试 update 的,此时新起事务 E :


image.png

并没有发生阻塞,这其实是符合我们预期的。但从中我们可以得知,在读提交级别下,即使没有索引,update 的全表扫描并不是和select ... for update那样全表按顺先加锁再判断条件,而是先找到符合的记录,然后再上锁

我们再继续实验。

此时,把上面的事务都提交之后,再新起一个事务 G 执行以下语句,且不提交事务:


image.png

image.png

image.png

可以看到,冲突的还是 id 为 1 的这条记录,那说明事务 C 在全表扫描,从第一条开始遍历,即使访问到了不符合条件的记录,加锁之后在事务提交之前就不会释放

这里就和读已提交有差别了

我们再继续实验,此时提交事务A、B、C、D之后,再新起一个事务 E:


image.png

起冲突的 lock_data 是最大记录(supremum),这个记录之前的文章提过的,MySQL页默认有最大和最小两条记录,不存储数据,作用类似于链表的 dummy 节点。


image.png


从这个结果来看,这个最大记录也被事务 F 锁了,这个表的 ID 是自增的,所以此时的插入记录,刚好要插入到最后面,这样就发生了冲突。

这其实有点出乎我的意料,我以为事务 F 插入应该是被事务 E 加的间隙锁给挡了才对。

这时候,我又做了个实验,我先造了一条 id 为 6 的记录,此时表内的数据如下:


image.png

看到截图的 X,GAP 没,结果显示插入的事务需要记录锁+间隙锁,但是被前一个事务占用的 id 为 6 的记录锁给阻塞了。

这涉及到我的盲区了,上面的插入还只要记录锁,这时候的插入就又要申请间隙锁了?但是也不是因为间隙被阻塞啊?我之后再找个时间研究下,如果有大佬知道,请评论区指导我下。


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