往期在文章《介紹Innodb的鎖機(jī)制》中提到過關(guān)于記錄鎖，但是沒有詳細(xì)展開描述。本片文章簡(jiǎn)單聊一聊。

數(shù)據(jù)庫的行級(jí)鎖，隨著鎖的細(xì)粒度不同，擁有不同的命名。

• 記錄鎖（Record Lock）指的是對(duì)索引記錄的鎖定。
• 間隙鎖（Gap Lock）則是對(duì)索引記錄之間的間隙進(jìn)行鎖定。

而Next-Key Lock則是記錄鎖和間隙鎖的融合，同時(shí)鎖定索引記錄和間隙。其范圍為左開右閉。

什么是Record Lock

記錄鎖，即Record Lock，是針對(duì)索引記錄而言的鎖定。例如，執(zhí)行以下語句：SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10 FOR UPDATE; 會(huì)對(duì)滿足條件c1=10的記錄進(jìn)行鎖定，以防止其他任何事務(wù)插入、更新或刪除具有相同c1值的行。

什么是Gap Lock

間隙鎖，即Gap Lock，指的是針對(duì)索引記錄之間的間隙，或者是在第一個(gè)索引記錄之前或最后一個(gè)索引記錄之后的空隙上的鎖定。

在這里，所謂的“間隙”是指InnoDB索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中可供插入新值的位置。

當(dāng)你使用SELECT…FOR UPDATE語句鎖定一組行時(shí)，InnoDB可以創(chuàng)建鎖，應(yīng)用于索引中的實(shí)際值以及它們之間的間隙。例如，如果你選擇更新所有大于10的值，間隙鎖將阻止另一個(gè)事務(wù)插入新的大于10的值。

（實(shí)際會(huì)鎖到+∞，這里為了演示什么是gap簡(jiǎn)化了一下）

由于鎖的存在可能影響數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性，因此間隙鎖只在Repeatable Reads（可重復(fù)讀）這種隔離級(jí)別下才會(huì)發(fā)揮作用。

在Repeatable Reads隔離級(jí)別下，針對(duì)鎖定的讀操作（例如select ... for update、lock in share mode）、update操作和delete操作，會(huì)執(zhí)行以下加鎖操作：

• 對(duì)于具有唯一搜索條件的唯一索引，InnoDB僅鎖定找到的索引記錄，而不鎖定間隙。
• 對(duì)于其他搜索條件，InnoDB會(huì)鎖定掃描的索引范圍，并使用間隙鎖或next-key鎖來阻止其他事務(wù)插入范圍內(nèi)的間隙。

換句話說，在處理**SELECT FOR UPDATE、LOCK IN SHARE MODE、UPDATE和DELETE**等語句時(shí)，除了對(duì)具有唯一搜索條件的唯一索引外，還會(huì)獲取間隙鎖或next-key鎖，即鎖定其掃描的范圍。

什么是Next-Key Lock

Next-Key鎖是指索引記錄上的記錄鎖和索引記錄之間間隙上的間隙鎖的結(jié)合。

假設(shè)一個(gè)索引包含值10、11、13和20。此索引可能的next-key鎖包括以下區(qū)間:

(-∞, 10]
(10, 11]
(11, 13]
(13, 20]
(20, ∞ ]

對(duì)于最后一個(gè)間隙，∞并不是一個(gè)真正的索引記錄，因此，實(shí)際上，這個(gè)next-key鎖只鎖定最大索引值之后的間隙。

因此，Next-Key鎖的范圍都是左開右閉的。

與Gap Lock一樣，Next-Key Lock只有在InnoDB的可重復(fù)讀（RR）隔離級(jí)別中才會(huì)生效。

談?wù)凪ySQL加鎖機(jī)制

根據(jù)丁奇大佬《MySQL實(shí)戰(zhàn)45講》中的總結(jié)，加鎖規(guī)則可以歸納為兩個(gè)“原則”、兩個(gè)“優(yōu)化”和一個(gè)“bug”：

• 原則 1：加鎖的基本單位是next-key lock，形成一個(gè)前開后閉的區(qū)間。
• 原則 2：只有查找過程中訪問到的對(duì)象才會(huì)被加鎖。
• 優(yōu)化 1：對(duì)于索引上的等值查詢，當(dāng)給唯一索引加鎖時(shí)，next-key lock會(huì)退化為行鎖。
• 優(yōu)化 2：對(duì)于索引上的等值查詢，在向右遍歷時(shí)，且最后一個(gè)值不滿足等值條件時(shí)，next-key lock會(huì)退化為間隙鎖。
• 一個(gè)bug：唯一索引上的范圍查詢會(huì)一直訪問到不滿足條件的第一個(gè)值為止。

當(dāng)我們執(zhí)行update t set d=d+1 where id = 7的時(shí)候，由于表 t 中沒有 id=7 的記錄，所以：

• 根據(jù)原則 1，加鎖單位是 next-key lock，session A 加鎖范圍就是 (5,10]；
• 根據(jù)優(yōu)化 2，這是一個(gè)等值查詢 (id=7)，而 id=10 不滿足查詢條件，next-key lock 退化成間隙鎖，因此最終加鎖的范圍是 (5,10)。

當(dāng)我們執(zhí)行select * from t where id>=10 and id<11 for update的時(shí)候：

• 根據(jù)原則 1，加鎖單位是 next-key lock，會(huì)給 (5,10]加上 next-key lock，范圍查找就往后繼續(xù)找，找到 id=15 這一行停下來
• 根據(jù)優(yōu)化 1，主鍵 id 上的等值條件，退化成行鎖，只加了 id=10 這一行的行鎖。
• 根據(jù)原則 2，訪問到的都要加鎖，因此需要加 next-key lock(10,15]。因此最終加的是行鎖 id=10 和 next-key lock(10,15]。

當(dāng)執(zhí)行 select * from t where id>10 and id<=15 for update 時(shí)：

• 根據(jù)原則 1，加鎖單位是 next-key lock，會(huì)給 (10,15] 加上 next-key lock，并且由于 id 是唯一鍵，所以應(yīng)該循環(huán)判斷到 id=15 這一行就停止。
• 但是，InnoDB 實(shí)際上會(huì)往前掃描到第一個(gè)不滿足條件的行，即 id=20。由于這是一個(gè)范圍掃描，因此索引 id 上的 (15,20] 這個(gè) next-key lock 也會(huì)被鎖上。

假如，數(shù)據(jù)庫表中當(dāng)前有以下記錄：

當(dāng)執(zhí)行 select id from t where c=5 lock in share mode 時(shí)：

• 根據(jù)原則 1，加鎖單位是 next-key lock，因此會(huì)給 (0,5] 加上 next-key lock。需要注意的是，c 是普通索引，因此不能立即停止于 c=5 這一條記錄，需要向右遍歷，直到找到 c=10 才放棄。
• 根據(jù)原則 2，訪問到的都要加鎖，因此要給 (5,10] 加上 next-key lock。
• 根據(jù)優(yōu)化 2：等值判斷，向右遍歷，最后一個(gè)值不滿足 c=5 這個(gè)等值條件，因此退化成間隙鎖 (5,10)。
• 根據(jù)原則 2，只有訪問到的對(duì)象才會(huì)加鎖。由于這個(gè)查詢使用了覆蓋索引，不需要訪問主鍵索引，所以在主鍵索引上沒有加任何鎖。

當(dāng)執(zhí)行 select * from t where c>=10 and c<11 for update 時(shí)：

• 根據(jù)原則 1，加鎖單位是 next-key lock，會(huì)給 (5,10] 加上 next-key lock，并繼續(xù)向后查找，直到找到 id=15 這一行停止。
• 根據(jù)原則 2，訪問到的都要加鎖，因此需要加 next-key lock (10,15]。
• 由于索引 c 是非唯一索引，沒有優(yōu)化規(guī)則，也就是說不會(huì)退化為行鎖，因此最終 session A 加的鎖是，索引 c 上的 (5,10] 和 (10,15] 這兩個(gè) next-key lock。

結(jié)語

以上，我們介紹了InnoDB中的鎖機(jī)制，一共有三種鎖，分別是Record Lock、Gap Lock和Next-Key Lock。

Record Lock表示記錄鎖，鎖的是索引記錄。Gap Lock是間隙鎖，說的是索引記錄之間的間隙。Next-Key Lock是Record Lock和Gap Lock的組合，同時(shí)鎖索引記錄和間隙。他的范圍是左開右閉的。

InnoDB的RR級(jí)別中，加鎖的基本單位是 next-key lock，只要掃描到的數(shù)據(jù)都會(huì)加鎖。唯一索引上的范圍查詢會(huì)訪問到不滿足條件的第一個(gè)值為止。

同時(shí)，為了提升性能和并發(fā)度，也有兩個(gè)優(yōu)化點(diǎn)：

• 索引上的等值查詢，給唯一索引加鎖的時(shí)候，next-key lock 退化為行鎖。
• 索引上的等值查詢，向右遍歷時(shí)且最后一個(gè)值不滿足等值條件的時(shí)候，next-key lock 退化為間隙鎖。

關(guān)于鎖的介紹，就是這么多了，但是其實(shí)，RR的隔離級(jí)別引入的這些鎖，雖然一定程度上可解決很多如幻讀這樣的問題，但是也會(huì)帶來一些副作用，比如并發(fā)度降低、容易導(dǎo)致死鎖等。