一、前言
在学习MySQL锁机制的过程中,遇到一例update更新被阻塞的case,百思不得其解。最终查阅大量资料之后终于弄清楚其中的原理。借此文章将这里面涉及到的知识点分享出来,希望对朋友们有所帮助~
二、插入意向锁
什么是插入意向锁?听过mysql的行锁,表锁,元数据锁…… 但插入意向锁,相信大多数人会比较陌生。这里先来介绍一下什么是插入意向锁?
Mysql官方文档对意向锁的定义:A insert intention lock is
a type of gap lock set by insert operations prior to row insertion (翻译:插入意向锁是一种间隙锁,是在执行insert操作之前事先设置的)。我们来看看插入意向锁的部分内核代码:
从type_mode可以看到插入意向锁包含了三个锁模式:
A、LOCK_X : 排他锁
B、LOCK_GAP:间隙锁
C、LOCK_INSERT_INTENTION:插入意向锁
由此可知,插入意向锁是一种排他间隙锁,其本质上是间隙锁。这里关于插入意向锁就先简单介绍到这里,毕竟本文的主要目的不是为了要介绍插入意向锁。
三、案例分析
1)、表结构定义如下:
CREATE TABLE`t_lock` (
`id` int(11) NOT NULL,
`a` int(11) NOT NULL,
`b` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_b` (`b`)
) ENGINE=InnoDBDEFAULT CHARSET=latin1
其中id为主键,b字段为普通非唯一索引;
事务隔离级别为可重复读隔离级别;
MySQL版本为5.7;
2)、表中的记录如下:
+----+----+----+
| id | a | b |
+----+----+----+
| 0 | 0| 0 |
| 5 | 5| 5 |
| 7 | 7| 7 |
| 9 | 9| 9 |
| 10 | 10 | 10 |
| 11 | 11 | 11 |
| 16 | 16 | 16 |
| 18 | 18 | 18 |
| 32 | 32 | 32 |
+----+----+----+
3)、会话A开启一个事务,执行如下SQL,并且暂时不提交事务:
begin;
select * fromt_lock where b=16 for update;
根据非唯一索引等值查询加锁原则:
A、当查询的记录存在时,除了会加next-key lock外,还会额外加间隙锁,也就是加两把锁。加锁的基本单位是next-key lock,故会给(11,16]加上next-key lock;
B、由于B是普通索引,因此仅访问b=16是不能马上停下来的,需要继续向右遍历,直到查找到b=18才会停下来。查找到的对象都会被加锁,故需要给(16,18]加next-key lock;
C、索引上的等值查询,向右遍历最后一个值不满足等值条件时,next-key
lock会退化成间隙锁。由于b=18不满足等值条件,故(16,18]会退化成间隙锁(16,18);
D、b是普通索引,故还会对b=16(对应id=16)对应的主键行记录加record lock;
E、总结:会话A会产生二级索引b的nex-key lock和gap lock,锁定范围为:(11,16]和(16,18),并且会锁住id=16的主键索引;
来看看show engine innodb status输出信息:
TABLE LOCK table `test1`.`t_lock` trx id 1265199 lock mode IX :万年不变的意向排他锁;
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265199 lock_mode X : 这里显示的内容既没有lock rec but not gap,也没有lock gap before rec,其实这就是next-key lock;
RECORD LOCKS space id 12964 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table `test1`.`t_lock` trx id 1265199 lock_mode X locks rec but not gap : 二级索引b对应的主键索引上行记录加了一个rec lock;
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265199 lock_mode X locks gap before rec:二级索引b上加了一个gap lock;
4)、会话B执行如下SQL:
update t_lock setid=12 where b=11;
执行会话B的SQL,发现会话B会被阻塞………
5)、分析:
会话A产生二级索引b的nex-key lock和gap lock,锁定范围为:(11,16]和(16,18),并且会锁住id=16的主键索引。而b=11并不在会话A的锁定范围内(11,16]是开区间,并不包含11),为什么会话B会被阻塞呢?
带着疑问,我们来看看show engine innodb status的加锁信息:
update t_lock setid=12 where b=11
------- TRX HASBEEN WAITING 51 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting : 该信息表明,会话B执行的SQL在等待插入意向锁(insert intention waiting)
TABLE LOCK table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock mode IX;
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock_mode X :会话B的SQL给表加了IX锁,同时会加上next-key lock(10,11];
RECORD LOCKS space id 12964 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock_mode X locks rec but not gap : 会话B会给主键索引id=11加rec lock;
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock_mode X locks gap before rec : 会话B给表加gap锁(11,16);
RECORD LOCKS space id 12964 page no 4 n bits 80 index idx_b of table `test1`.`t_lock` trx id 1265343 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting : 会话B等待插入意向锁(lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting)
为什么会话B要等待插入意向锁?我们来看看data_locks表中的加锁信息:
mysql> select * from performance_schema.data_locks;
注:
LOCK_MODE=X时,LOCK_DATA 第一个数值是 next-key 锁和间隙锁锁住的范围的右边界值,第二个数值是主键值;
LOCK_MODE=X,GAP时,LOCK_DATA 第一个数值是 gap锁锁住的范围的右边界值,第二个数值是主键值;
从lock_mode : X,GAP,INSERT_INTENTION可知,会话B执行的SQL在等待(11,16)的插入意向锁;
由于插入意向锁和间隙锁是互斥的,事务B想要获取二级索引b的X,GAP,INSERT_INTENTION(11,16)lock,被事务A加的二级索引b 的next-key lock(11,16]阻塞;
那为什么事务B要获取X,GAP,INSERT_INTENTION(11,16)lock呢?难道说事务B想要在gap (11,16)插入记录?
事务B:update t_lock set id=12 where b=11是一个update语句,对主键进行更新,为了让聚簇索引的数据保持有序,update会转化成先delete后insert(不能就地更新,否则会导致数据无序),即该update语句实际会转化成:
delete from t_lockwhere b=11;
insert into t_lock values(12,11,11);
对于二级非唯一索引b的索引B+树而言,叶子节点存储的是二级索引值和主键值,即(11,11),update之后变成了(11,12);
我们知道,当二级索引值相同的时候,二级索引B+树会根据主键值进行排序,也就是说(11,12)会在(11,11)和(16,16)之间(即在这两者间隙中);
由此我们也就能理解,为什么会话B的update语句想要在gap (11,16)插入记录,而刚好该gap是被会话A加了next-key lock(11,16],由于插入意向锁和gap锁是冲突的,所以会话B被阻塞……