跑了4个实验,实战讲解 MySQL的行锁、间隙锁...​

发布于 2022-4-13 19:59
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大家好,我是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)

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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...​-开源基础软件社区

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...​-开源基础软件社区

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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...​-开源基础软件社区 跑了4个实验,实战讲解 MySQL的行锁、间隙锁...​-开源基础软件社区

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)跑了4个实验,实战讲解 MySQL的行锁、间隙锁...​-开源基础软件社区

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 )

本文转载自微信公众号「微观技术」

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/y3p90vbpVi9U5YJJ4apwLg

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