大家好，我是小林。

是不是很多人都對 MySQL 加行級鎖的規(guī)則搞的迷迷糊糊，一會是 next-key 鎖，一會是間隙鎖，一會又是記錄鎖。

坦白說，確實(shí)還挺復(fù)雜的，但是好在我找點(diǎn)了點(diǎn)規(guī)律，也知道如何如何用命令分析加了什么類型的行級鎖。

之前我寫過一篇關(guān)于「MySQL 是怎么加行級鎖的？」的文章，隨著我寫 MySQL 鎖相關(guān)的文章越來越多時(shí)，后來發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的文章寫的不夠詳細(xì)。

為了讓大家很清楚的知道 MySQL 是怎么加行級鎖的，以及如何用命令分析加了什么行級鎖，所以我重寫了這篇文章。

文章內(nèi)容比較長，大家可以耐心看下去，一定會有新的發(fā)現(xiàn)！

目錄

什么 SQL 語句會加行級鎖？

InnoDB 引擎是支持行級鎖的，而 MyISAM 引擎并不支持行級鎖，所以后面的內(nèi)容都是基于 InnoDB 引擎 的。

普通的 select 語句是不會對記錄加鎖的，因?yàn)樗鼘儆诳煺兆x，是通過  MVCC（多版本并發(fā)控制）實(shí)現(xiàn)的。

如果要在查詢時(shí)對記錄加行級鎖，可以使用下面這兩個(gè)方式，這兩種查詢會加鎖的語句稱為鎖定讀。

//對讀取的記錄加共享鎖(S型鎖)
select ... lock in share mode;

//對讀取的記錄加獨(dú)占鎖(X型鎖)
select ... for update;

上面這兩條語句必須在一個(gè)事務(wù)中，因?yàn)楫?dāng)事務(wù)提交了，鎖就會被釋放，所以在使用這兩條語句的時(shí)候，要加上 begin 或者 start transaction 開啟事務(wù)的語句。

除了上面這兩條鎖定讀語句會加行級鎖之外，update 和 delete 操作都會加行級鎖，且鎖的類型都是獨(dú)占鎖。

//對操作的記錄加獨(dú)占鎖(X型鎖)
updaet table .... where id = 1;

//對操作的記錄加獨(dú)占鎖(X型鎖)
delete from table where id = 1;

共享鎖（S鎖）滿足讀讀共享，讀寫互斥。獨(dú)占鎖（X鎖）滿足寫寫互斥、讀寫互斥。

行級鎖有哪些種類？

不同隔離級別下，行級鎖的種類是不同的。

在讀已提交隔離級別下，行級鎖的種類只有記錄鎖，也就是僅僅把一條記錄鎖上。

在可重復(fù)讀隔離級別下，行級鎖的種類除了有記錄鎖，還有間隙鎖（目的是為了避免幻讀），所以行級鎖的種類主要有三類：

• Record Lock，記錄鎖，也就是僅僅把一條記錄鎖上；
• Gap Lock，間隙鎖，鎖定一個(gè)范圍，但是不包含記錄本身；
• Next-Key Lock：Record Lock + Gap Lock 的組合，鎖定一個(gè)范圍，并且鎖定記錄本身。

接下來，分別介紹這三種行級鎖。

Record Lock

Record Lock 稱為記錄鎖，鎖住的是一條記錄。而且記錄鎖是有 S 鎖和 X 鎖之分的：

• 當(dāng)一個(gè)事務(wù)對一條記錄加了 S 型記錄鎖后，其他事務(wù)也可以繼續(xù)對該記錄加 S 型記錄鎖（S 型與 S 鎖兼容），但是不可以對該記錄加 X 型記錄鎖（S 型與 X 鎖不兼容）;
• 當(dāng)一個(gè)事務(wù)對一條記錄加了 X 型記錄鎖后，其他事務(wù)既不可以對該記錄加 S 型記錄鎖（S 型與 X 鎖不兼容），也不可以對該記錄加 X 型記錄鎖（X 型與 X 鎖不兼容）。

舉個(gè)例子，當(dāng)一個(gè)事務(wù)執(zhí)行了下面這條語句：

mysql > begin;
mysql > select * from t_test where id = 1 for update;

事務(wù)會對表中主鍵 id = 1 的這條記錄加上 X 型的記錄鎖，這樣其他事務(wù)就無法對這條記錄進(jìn)行修改和刪除了。

當(dāng)事務(wù)執(zhí)行 commit 后，事務(wù)過程中生成的鎖都會被釋放。

Gap Lock

Gap Lock 稱為間隙鎖，只存在于可重復(fù)讀隔離級別，目的是為了解決可重復(fù)讀隔離級別下幻讀的現(xiàn)象。

假設(shè)，表中有一個(gè)范圍 id 為（3，5）間隙鎖，那么其他事務(wù)就無法插入 id = 4 這條記錄了，這樣就有效的防止幻讀現(xiàn)象的發(fā)生。

間隙鎖雖然存在 X 型間隙鎖和 S 型間隙鎖，但是并沒有什么區(qū)別，間隙鎖之間是兼容的，即兩個(gè)事務(wù)可以同時(shí)持有包含共同間隙范圍的間隙鎖，并不存在互斥關(guān)系，因?yàn)殚g隙鎖的目的是防止插入幻影記錄而提出的。

Next-Key Lock

Next-Key Lock 稱為臨鍵鎖，是 Record Lock + Gap Lock 的組合，鎖定一個(gè)范圍，并且鎖定記錄本身。

假設(shè)，表中有一個(gè)范圍 id 為（3，5] 的 next-key lock，那么其他事務(wù)即不能插入 id = 4 記錄，也不能修改 id = 5 這條記錄。

所以，next-key lock 即能保護(hù)該記錄，又能阻止其他事務(wù)將新記錄插入到被保護(hù)記錄前面的間隙中。

next-key lock 是包含間隙鎖+記錄鎖的，如果一個(gè)事務(wù)獲取了 X 型的 next-key lock，那么另外一個(gè)事務(wù)在獲取相同范圍的 X 型的 next-key lock 時(shí)，是會被阻塞的。

比如，一個(gè)事務(wù)持有了范圍為 (1, 10] 的 X 型的 next-key lock，那么另外一個(gè)事務(wù)在獲取相同范圍的 X 型的 next-key lock 時(shí)，就會被阻塞。

雖然相同范圍的間隙鎖是多個(gè)事務(wù)相互兼容的，但對于記錄鎖，我們是要考慮 X 型與 S 型關(guān)系，X 型的記錄鎖與 X 型的記錄鎖是沖突的。

MySQL 是怎么加行級鎖的？

行級鎖加鎖規(guī)則比較復(fù)雜，不同的場景，加鎖的形式是不同的。

加鎖的對象是索引，加鎖的基本單位是 next-key lock，它是由記錄鎖和間隙鎖組合而成的，next-key lock 是前開后閉區(qū)間，而間隙鎖是前開后開區(qū)間。

但是，next-key lock 在一些場景下會退化成記錄鎖或間隙鎖。

那到底是什么場景呢？

這次會以下面這個(gè)表結(jié)構(gòu)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)說明：

CREATE TABLE `user` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(30) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL,
  `age` int NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `index_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

其中，id 是主鍵索引（唯一索引），age 是普通索引（非唯一索引），name 是普通的列。

表中的有這些行記錄：

這次實(shí)驗(yàn)環(huán)境的 MySQL 版本是 8.0.26，隔離級別是「可重復(fù)讀」。

不同版本的加鎖規(guī)則可能是不同的，但是大體上是相同的。

唯一索引等值查詢

當(dāng)我們用唯一索引進(jìn)行等值查詢的時(shí)候，查詢的記錄存不存在，加鎖的規(guī)則也會不同：

• 當(dāng)查詢的記錄是「存在」的，在索引樹上定位到這一條記錄后，將該記錄的索引中的 next-key lock 會退化成「記錄鎖」。
• 當(dāng)查詢的記錄是「不存在」的，則會在索引樹找到第一條大于該查詢記錄的記錄，然后將該記錄的索引中的 next-key lock 會退化成「間隙鎖」。

接下里用兩個(gè)案例來說明。

1、記錄存在的情況

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條等值查詢語句，查詢的記錄是「存在」于表中的。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id = 1 for update;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
|  1 | 路飛   |  19 |
+----+--------+-----+
1 row in set (0.02 sec)

那么，事務(wù) A 會為 id 為 1 的這條記錄就會加上 X 型的記錄鎖。

接下來，如果有其他事務(wù)，對 id 為 1 的記錄進(jìn)行更新或者刪除操作的話，這些操作都會被阻塞，因?yàn)楦禄蛘邉h除操作也會對記錄加 X 型的記錄鎖，而 X 鎖和 X 鎖之間是互斥關(guān)系。

比如，下面這個(gè)例子：

因?yàn)槭聞?wù) A 對 id = 1的記錄加了 X 型的記錄鎖，所以事務(wù) B 在修改 id=1 的記錄時(shí)會被阻塞，事務(wù) C 在刪除 id=1 的記錄時(shí)也會被阻塞。

有什么命令可以分析加了什么鎖？

我們可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句，查看事務(wù)執(zhí)行 SQL 過程中加了什么鎖。

我們以前面的事務(wù) A 作為例子，分析下下它加了什么鎖。

從上圖可以看到，共加了兩個(gè)鎖，分別是：

• 表鎖：X 類型的意向鎖；
• 行鎖：X 類型的記錄鎖；

這里我們重點(diǎn)關(guān)注行級鎖，圖中 LOCK_TYPE 中的 RECORD 表示行級鎖，而不是記錄鎖的意思。

通過 LOCK_MODE 可以確認(rèn)是 next-key 鎖，還是間隙鎖，還是記錄鎖：

• 如果 LOCK_MODE 為X，說明是 next-key 鎖；
• 如果 LOCK_MODE 為X, REC_NOT_GAP，說明是記錄鎖；
• 如果 LOCK_MODE 為X, GAP，說明是間隙鎖；

因此，此時(shí)事務(wù) A 在 id = 1 記錄的主鍵索引上加的是記錄鎖，鎖住的范圍是 id 為 1 的這條記錄。這樣其他事務(wù)就無法對 id 為 1 的這條記錄進(jìn)行更新和刪除操作了。

從這里我們也可以得知，加鎖的對象是針對索引，因?yàn)檫@里查詢語句掃描的 B+ 樹是聚簇索引樹，即主鍵索引樹，所以是對主鍵索引加鎖。將對應(yīng)記錄的主鍵索引加 記錄鎖后，就意味著其他事務(wù)無法對該記錄進(jìn)行更新和刪除操作了。

2、記錄不存在的情況

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條等值查詢語句，查詢的記錄是「不存在」于表中的。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id = 2 for update;
Empty set (0.03 sec)

接下來，通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句，查看事務(wù)執(zhí)行 SQL 過程中加了什么鎖。

從上圖可以看到，共加了兩個(gè)鎖，分別是：

• 表鎖：X 類型的意向鎖；
• 行鎖：X 類型的間隙鎖；

因此，此時(shí)事務(wù) A 在 id = 5 記錄的主鍵索引上加的是間隙鎖，鎖住的范圍是 (1, 5)。

接下來，如果有其他事務(wù)插入 id 值為 2、3、4 這一些記錄的話，這些插入語句都會發(fā)生阻塞。

注意，如果其他事務(wù)插入的 id = 1 或者 id = 5 的記錄話，并不會發(fā)生阻塞，而是報(bào)主鍵沖突的錯(cuò)誤，因?yàn)楸碇幸呀?jīng)存在 id = 1 和 id = 5 的記錄了。

比如，下面這個(gè)例子：

因?yàn)槭聞?wù) A 在 id = 5 記錄的主鍵索引上加了范圍為 (1, 5) 的 X 型間隙鎖，所以事務(wù) B 在插入一條 id 為 3 的記錄時(shí)會被阻塞住，即無法插入 id = 3 的記錄。

間隙鎖的范圍(1, 5) ，是怎么確定的？

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，如果 LOCK_MODE 是 next-key 鎖或者間隙鎖，那么 LOCK_DATA 就表示鎖的范圍「右邊界」，此次的事務(wù) A 的 LOCK_DATA 是 5。

然后鎖范圍的「左邊界」是表中 id 為 5 的上一條記錄的 id 值，即 1。

因此，間隙鎖的范圍(1, 5)。

唯一索引范圍查詢

范圍查詢和等值查詢的加鎖規(guī)則是不同的。

當(dāng)唯一索引進(jìn)行范圍查詢時(shí)，會對每一個(gè)掃描到的索引加 next-key 鎖，然后如果遇到下面這些情況，會退化成記錄鎖或者間隙鎖：

• 情況一：針對「大于等于」的范圍查詢，因?yàn)榇嬖诘戎挡樵兊臈l件，那么如果等值查詢的記錄是存在于表中，那么該記錄的索引中的 next-key 鎖會退化成記錄鎖。
• 情況二：針對「小于或者小于等于」的范圍查詢，要看條件值的記錄是否存在于表中：

當(dāng)條件值的記錄不在表中，那么不管是「小于」還是「小于等于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的索引的 next-key 鎖會退化成間隙鎖，其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的索引上加 next-key 鎖。

當(dāng)條件值的記錄在表中，如果是「小于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的索引的 next-key 鎖會退化成間隙鎖，其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的索引上加 next-key 鎖；如果「小于等于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的索引 next-key 鎖不會退化成間隙鎖。其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的索引上加 next-key 鎖。

接下來，通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，才驗(yàn)證我上面說的結(jié)論。

1、針對「大于或者大于等于」的范圍查詢

實(shí)驗(yàn)一：針對「大于」的范圍查詢的情況。

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條范圍查詢語句：

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id > 15 for update;
+----+-----------+-----+
| id | name      | age |
+----+-----------+-----+
| 20 | 香克斯    |  39 |
+----+-----------+-----+
1 row in set (0.01 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

• 最開始要找的第一行是 id = 20，由于查詢該記錄不是一個(gè)等值查詢（不是大于等于條件查詢），所以對該主鍵索引加的是范圍為  (15, 20] 的 next-key 鎖；
• 由于是范圍查找，就會繼續(xù)往后找存在的記錄，雖然我們看見表中最后一條記錄是 id = 20 的記錄，但是實(shí)際在 Innodb 存儲引擎中，會用一個(gè)特殊的記錄來標(biāo)識最后一條記錄，該特殊的記錄的名字叫 supremum pseudo-record ，所以掃描第二行的時(shí)候，也就掃描到了這個(gè)特殊記錄的時(shí)候，會對該主鍵索引加的是范圍為  (20, +∞] 的 next-key 鎖。
• 停止掃描。

可以得知，事務(wù) A 在主鍵索引上加了兩個(gè) X 型 的 next-key 鎖：

• 在 id = 20 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為 (15, 20] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 20 的記錄，同時(shí)無法插入 id 值為 16、17、18、19 的這一些新記錄。
• 在特殊記錄（ supremum pseudo-record）的主鍵索引上，加了范圍為 (20, +∞] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法插入 id 值大于 20 的這一些新記錄。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖中的分析中，也可以得到事務(wù) A 在主鍵索引上加了兩個(gè) X 型 的next-key 鎖：

• 在 id = 20 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為 (15, 20] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 20 的記錄，同時(shí)無法插入 id 值為 16、17、18、19 的這一些新記錄。
• 在特殊記錄（ supremum pseudo-record）的主鍵索引上，加了范圍為 (20, +∞] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法插入 id 值大于 20 的這一些新記錄。

實(shí)驗(yàn)二：針對「大于等于」的范圍查詢的情況。

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條范圍查詢語句：

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id >= 15 for update;
+----+-----------+-----+
| id | name      | age |
+----+-----------+-----+
| 15 | 烏索普    |  20 |
| 20 | 香克斯    |  39 |
+----+-----------+-----+
2 rows in set (0.00 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

最開始要找的第一行是 id = 15，由于查詢該記錄是一個(gè)等值查詢（等于 15），所以該主鍵索引的 next-key 鎖會退化成記錄鎖，也就是僅鎖住 id = 15 這一行記錄。

由于是范圍查找，就會繼續(xù)往后找存在的記錄，掃描到的第二行是 id = 20，于是對該主鍵索引加的是范圍為  (15, 20] 的 next-key 鎖；

接著掃描到第三行的時(shí)候，掃描到了特殊記錄（ supremum pseudo-record），于是對該主鍵索引加的是范圍為  (20, +∞] 的 next-key 鎖。

停止掃描。

可以得知，事務(wù) A 在主鍵索引上加了三個(gè) X 型 的鎖，分別是：

• 在 id = 15 這條記錄的主鍵索引上，加了記錄鎖，范圍是 id = 15 這一行記錄；意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 id = 15 的這一條記錄；
• 在 id = 20 這條記錄的主鍵索引上，加了 next-key 鎖，范圍是  (15, 20] 。意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 20 的記錄，同時(shí)無法插入 id 值為 16、17、18、19 的這一些新記錄。
• 在特殊記錄（ supremum pseudo-record）的主鍵索引上，加了 next-key 鎖，范圍是  (20, +∞] 。意味著其他事務(wù)無法插入 id 值大于 20 的這一些新記錄。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

通過前面這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們證明了：

針對「大于等于」條件的唯一索引范圍查詢的情況下， 如果條件值的記錄存在于表中，那么由于查詢該條件值的記錄是包含一個(gè)等值查詢的操作，所以該記錄的索引中的 next-key 鎖會退化成記錄鎖。

2、針對「小于或者小于等于」的范圍查詢

實(shí)驗(yàn)一：針對「小于」的范圍查詢時(shí)，查詢條件值的記錄「不存在」表中的情況。

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條范圍查詢語句，注意查詢條件值的記錄（id 為 6）并不存在于表中。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id < 6 for update;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
|  1 | 路飛   |  19 |
|  5 | 索隆   |  21 |
+----+--------+-----+
3 rows in set (0.00 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

• 最開始要找的第一行是 id = 1，于是對該主鍵索引加的是范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖；
• 由于是范圍查找，就會繼續(xù)往后找存在的記錄，掃描到的第二行是 id = 5，所以對該主鍵索引加的是范圍為  (1, 5] 的 next-key 鎖；
• 由于掃描到的第二行記錄（id = 5），滿足 id < 6 條件，而且也沒有達(dá)到終止掃描的條件，接著會繼續(xù)掃描。
• 掃描到的第三行是 id = 10，該記錄不滿足 id < 6 條件的記錄，所以 id = 10 這一行記錄的鎖會退化成間隙鎖，于是對該主鍵索引加的是范圍為  (5, 10) 的間隙鎖。
• 由于掃描到的第三行記錄（id = 10），不滿足 id < 6 條件，達(dá)到了終止掃描的條件，于是停止掃描。

從上面的分析中，可以得知事務(wù) A 在主鍵索引上加了三個(gè) X 型的鎖：

• 在 id = 1 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 1 的這一條記錄，同時(shí)也無法插入 id 小于 1 的這一些新記錄。
• 在 id = 5 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (1, 5] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 5 的這一條記錄，同時(shí)也無法插入 id 值為 2、3、4 的這一些新記錄。
• 在 id = 10 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為 (5, 10) 的間隙鎖，意味著其他事務(wù)無法插入 id 值為 6、7、8、9 的這一些新記錄。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖中的分析中，也可以得知事務(wù) A 在主鍵索引加的三個(gè)鎖，就是我們前面分析出那三個(gè)鎖。

雖然這次范圍查詢的條件是「小于」，但是查詢條件值的記錄不存在于表中（ id 為 6 的記錄不在表中），所以如果事務(wù) A 的范圍查詢的條件改成 <= 6 的話，加的鎖還是和范圍查詢條件為 < 6 是一樣的。 大家自己也驗(yàn)證下這個(gè)結(jié)論。

因此，針對「小于或者小于等于」的唯一索引范圍查詢，如果條件值的記錄不在表中，那么不管是「小于」還是「小于等于」的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄中索引的 next-key 鎖會退化成間隙鎖，其他掃描的記錄，則是在這些記錄的索引上加 next-key 鎖。

實(shí)驗(yàn)二：針對「小于等于」的范圍查詢時(shí)，查詢條件值的記錄「存在」表中的情況。

假設(shè)事務(wù) A 執(zhí)行了這條范圍查詢語句，注意查詢條件值的記錄（id 為 5）存在于表中。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where id <= 5 for update;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
|  1 | 路飛   |  19 |
|  5 | 索隆   |  21 |
+----+--------+-----+
2 rows in set (0.00 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

最開始要找的第一行是 id = 1，于是對該記錄加的是范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖；

由于是范圍查找，就會繼續(xù)往后找存在的記錄，掃描到的第二行是 id = 5，于是對該記錄加的是范圍為  (1, 5] 的 next-key 鎖。

由于主鍵索引具有唯一性，不會存在兩個(gè) id = 5 的記錄，所以不會再繼續(xù)掃描，于是停止掃描。

從上面的分析中，可以得到事務(wù) A 在主鍵索引上加了 2 個(gè) X 型的鎖：

• 在 id = 1 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖。意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 1 的這一條記錄，同時(shí)也無法插入 id 小于 1 的這一些新記錄。
• 在 id = 5 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (1, 5] 的 next-key 鎖。意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 5 的這一條記錄，同時(shí)也無法插入 id 值為 2、3、4 的這一些新記錄。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖中的分析中，可以得到事務(wù) A 在主鍵索引上加了兩個(gè) X 型 next-key 鎖，分別是：

在 id = 1 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖；

在 id = 5 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為(1, 5 ] 的 next-key 鎖。

實(shí)驗(yàn)三：再來看針對「小于」的范圍查詢時(shí)，查詢條件值的記錄「存在」表中的情況。

如果事務(wù) A 的查詢語句是小于的范圍查詢，且查詢條件值的記錄（id 為 5）存在于表中。

select * from user where id < 5 for update;

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

最開始要找的第一行是 id = 1，于是對該記錄加的是范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖；

由于是范圍查找，就會繼續(xù)往后找存在的記錄，掃描到的第二行是 id = 5，該記錄是第一條不滿足 id < 5 條件的記錄，于是**該記錄的鎖會退化為間隙鎖，鎖范圍是 (1,5)**。

由于找到了第一條不滿足 id < 5 條件的記錄，于是停止掃描。

可以得知，此時(shí)事務(wù) A 在主鍵索引上加了兩種 X 型鎖：

.png)

• 在 id = 1 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)即無法更新或者刪除 id = 1 的這一條記錄，同時(shí)也無法插入 id 小于 1 的這一些新記錄。
• 在 id = 5 這條記錄的主鍵索引上，加了范圍為 (1,5) 的間隙鎖，意味著其他事務(wù)無法插入 id 值為 2、3、4 的這一些新記錄。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖中的分析中，可以得到事務(wù) A 在主鍵索引上加了 X 型的范圍為  (-∞, 1] 的 next-key 鎖，和 X 型的范圍為 (1, 5) 的間隙鎖。

因此，通過前面這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以得知。

在針對「小于或者小于等于」的唯一索引（主鍵索引）范圍查詢時(shí)，存在這兩種情況會將索引的 next-key 鎖會退化成間隙鎖的：

• 當(dāng)條件值的記錄「不在」表中時(shí)，那么不管是「小于」還是「小于等于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的主鍵索引中的 next-key 鎖會退化成間隙鎖，其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的主鍵索引上加 next-key 鎖。
• 當(dāng)條件值的記錄「在」表中時(shí)：

如果是「小于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的主鍵索引中的 next-key 鎖會退化成間隙鎖，其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的主鍵索引上，加 next-key 鎖。

如果是「小于等于」條件的范圍查詢，掃描到終止范圍查詢的記錄時(shí)，該記錄的主鍵索引中的 next-key 鎖「不會」退化成間隙鎖，其他掃描到的記錄，都是在這些記錄的主鍵索引上加 next-key 鎖。

非唯一索引等值查詢

當(dāng)我們用非唯一索引進(jìn)行等值查詢的時(shí)候，因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)索引，一個(gè)是主鍵索引，一個(gè)是非唯一索引（二級索引），所以在加鎖時(shí)，同時(shí)會對這兩個(gè)索引都加鎖，但是對主鍵索引加鎖的時(shí)候，只有滿足查詢條件的記錄才會對它們的主鍵索引加鎖。

針對非唯一索引等值查詢時(shí)，查詢的記錄存不存在，加鎖的規(guī)則也會不同：

當(dāng)查詢的記錄「存在」時(shí)，由于不是唯一索引，所以肯定存在索引值相同的記錄，于是非唯一索引等值查詢的過程是一個(gè)掃描的過程，直到掃描到第一個(gè)不符合條件的二級索引記錄就停止掃描，然后在掃描的過程中，對掃描到的二級索引記錄加的是 next-key 鎖，而對于第一個(gè)不符合條件的二級索引記錄，該二級索引的  next-key 鎖會退化成間隙鎖。同時(shí)，在符合查詢條件的記錄的主鍵索引上加記錄鎖。

當(dāng)查詢的記錄「不存在」時(shí)，掃描到第一條不符合條件的二級索引記錄，該二級索引的  next-key 鎖會退化成間隙鎖。因?yàn)椴淮嬖跐M足查詢條件的記錄，所以不會對主鍵索引加鎖。

接下里用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明。

1、記錄存在的情況

實(shí)驗(yàn)一：針對非唯一索引等值查詢時(shí)，查詢的值存在的情況。

假設(shè)事務(wù) A 對非唯一索引（age）進(jìn)行了等值查詢，且表中存在 age = 22 的記錄。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where age = 22 for update;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
| 10 | 山治   |  22 |
+----+--------+-----+
1 row in set (0.00 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

• 由于不是唯一索引，所以肯定存在值相同的記錄，于是非唯一索引等值查詢的過程是一個(gè)掃描的過程，最開始要找的第一行是 age = 22，于是對該二級索引記錄加上范圍為 (21, 22] 的 next-key 鎖。同時(shí)，因?yàn)?age = 22 符合查詢條件，于是對 age = 22 的記錄的主鍵索引加上記錄鎖，即對 id = 10 這一行加記錄鎖。
• 接著繼續(xù)掃描，掃描到的第二行是 age = 39，該記錄是第一個(gè)不符合條件的二級索引記錄，所以該二級索引的  next-key 鎖會退化成間隙鎖，范圍是 (22, 39)。
• 停止查詢。

可以看到，事務(wù) A 對主鍵索引和二級索引都加了 X 型的鎖：

主鍵索引：

• 在 id = 10 這條記錄的主鍵索引上，加了記錄鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 id = 10 的這一行記錄。

二級索引（非唯一索引）：

• 在 age = 22 這條記錄的二級索引上，加了范圍為 (21, 22] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 age = 22 的這一些新記錄，不過對于插入 age = 22 記錄的語句，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，會在后面說。
• 在 age = 39 這條記錄的二級索引上，加了范圍 (22, 39) 的間隙鎖。意味著其他事務(wù)無法插入 age 值為 23、24、..... 、38 的這一些新記錄。不過對于插入 age = 39 記錄的語句，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，會在后面說。
• 我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖的分析，可以看到，事務(wù) A 不僅對二級索引（INDEX_NAME: index_age  ）加了范圍為 (21, 22] 的 X 型 next-key 鎖和范圍為 (22, 39) 的 X 型間隙鎖，而且還對主鍵索引（INDEX_NAME: PRIMARY ）加了X 型的記錄鎖，范圍是 id = 10 這一行記錄。

2、記錄不存在的情況

實(shí)驗(yàn)二：針對非唯一索引等值查詢時(shí)，查詢的值不存在的情況。

假設(shè)事務(wù) A 對非唯一索引（age）進(jìn)行了等值查詢，且表中不存在 age = 25 的記錄。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where age = 25 for update;
Empty set (0.00 sec)

事務(wù) A 加鎖變化過程如下：

• 定位到第一條不符合查詢條件的二級索引記錄，即掃描到 age = 39，于是該二級索引的  next-key 鎖會退化成間隙鎖，范圍是 (22, 39)。
• 停止查詢

事務(wù) A 在 age = 39 記錄的二級索引上，加了 X 型的間隙鎖，范圍是  (22, 39)。意味著其他事務(wù)無法插入 age 值為 23、24、25、26、....、38 這些新記錄。不過對于插入 age = 39 記錄的語句，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，會在后面說。

我們也可以通過 select * from performance_schema.data_locks\G; 這條語句來看看事務(wù) A 加了什么鎖。

輸出結(jié)果如下，我這里只截取了行級鎖的內(nèi)容。

從上圖的分析，可以看到，事務(wù) A 在 age = 39 記錄的二級索引上（INDEX_NAME: index_age  ），加了范圍為 (22, 39) 的 X 型間隙鎖。

此時(shí)，如果有其他事務(wù)插入了 age 值為 23、24、25、26、....、38 這些新記錄，那么這些插入語句都會發(fā)生阻塞。不過對于插入 age = 39 記錄的語句，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，接下來我們就說！

當(dāng)有一個(gè)事務(wù)持有間隙鎖 (22, 39) 時(shí)，到底是什么情況下，可以讓其他事務(wù)的插入  age = 39 記錄的語句成功？又是什么情況下，插入 age = 39 記錄時(shí)的語句會被阻塞？

我們先要清楚，什么情況下插入語句會發(fā)生阻塞。

插入語句在插入一條記錄之前，需要先定位到該記錄在 B+樹 的位置，如果插入的位置的下一條記錄的索引上有間隙鎖，才會發(fā)生阻塞。

在分析二級索引的間隙鎖是否可以成功插入記錄時(shí)，我們要先要知道二級索引樹是如何存放記錄的？

二級索引樹是按照二級索引值（age列）按順序存放的，在相同的二級索引值情況下， 再按主鍵 id 的順序存放。知道了這個(gè)前提，我們才能知道執(zhí)行插入語句的時(shí)候，插入的位置的下一條記錄是誰。

事務(wù) A 是在 age = 39 記錄的二級索引上，加了 X 型的間隙鎖，范圍是  (22, 39)。插入 age = 39 記錄的成功和失敗的情況分別如下：

• 當(dāng)其他事務(wù)插入一條 age = 39，id = 3 的記錄的時(shí)候，在二級索引樹上定位到插入的位置，而該位置的下一條是 id = 20、age = 39 的記錄，正好該記錄的二級索引上有間隙鎖，所以這條插入語句會被阻塞，無法插入成功。
• 當(dāng)其他事務(wù)插入一條 age = 39，id = 21 的記錄的時(shí)候，在二級索引樹上定位到插入的位置，而該位置的下一條記錄不存在，也就沒有間隙鎖了，所以這條插入語句可以插入成功。

所以，插入 age = 39 記錄的語句是否可以插入成功，關(guān)鍵是要看插入 age = 39 記錄的時(shí)候，插入的位置的下一條記錄是否有間隙鎖，如果有間隙鎖，就會發(fā)生阻塞，如果沒有間隙鎖，則可以插入成功。

非唯一索引范圍查詢

非唯一索引和主鍵索引的范圍查詢的加鎖也有所不同，不同之處在于非唯一索引范圍查詢，索引的 next-key lock 不會有退化為間隙鎖和記錄鎖的情況，也就是非唯一索引進(jìn)行范圍查詢時(shí)，對二級索引記錄加鎖都是加 next-key 鎖。

就帶大家簡單分析一下，事務(wù) A 的這條范圍查詢語句：

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user where age >= 22  for update;
+----+-----------+-----+
| id | name      | age |
+----+-----------+-----+
| 10 | 山治      |  22 |
| 20 | 香克斯    |  39 |
+----+-----------+-----+
2 rows in set (0.01 sec)

事務(wù) A 的加鎖變化：

• 最開始要找的第一行是 age = 22，雖然范圍查詢語句包含等值查詢，但是這里不是唯一索引范圍查詢，所以是不會發(fā)生退化鎖的現(xiàn)象，因此對該二級索引記錄加 next-key 鎖，范圍是 (21, 22]。同時(shí)，對 age = 10 這條記錄的主鍵索引加記錄鎖，即對 id = 10 這一行記錄的主鍵索引加記錄鎖。
• 由于是范圍查詢，接著繼續(xù)掃描已經(jīng)存在的二級索引記錄。掃面的第二行是 age = 39 的二級索引記錄，于是對該二級索引記錄加 next-key 鎖，范圍是 (22, 39]，同時(shí)，對 age = 39 這條記錄的主鍵索引加記錄鎖，即對 id = 20 這一行記錄的主鍵索引加記錄鎖。
• 雖然我們看見表中最后一條二級索引記錄是 age = 39 的記錄，但是實(shí)際在 Innodb 存儲引擎中，會用一個(gè)特殊的記錄來標(biāo)識最后一條記錄，該特殊的記錄的名字叫 supremum pseudo-record ，所以掃描第二行的時(shí)候，也就掃描到了這個(gè)特殊記錄的時(shí)候，會對該二級索引記錄加的是范圍為  (39, +∞] 的 next-key 鎖。
• 停止查詢

可以看到，事務(wù) A 對主鍵索引和二級索引都加了 X 型的鎖：

• 主鍵索引（id 列）：

在 id = 10 這條記錄的主鍵索引上，加了記錄鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 id = 10 的這一行記錄。

在 id = 20 這條記錄的主鍵索引上，加了記錄鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 id = 20 的這一行記錄。

• 二級索引（age 列）：

在 age = 22 這條記錄的二級索引上，加了范圍為 (21, 22] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 age = 22 的這一些新記錄，不過對于插入 age = 22 記錄的語句，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，我們前面也講了。

在 age = 39 這條記錄的二級索引上，加了范圍為 (22, 39] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法更新或者刪除 age = 39 的這一些記錄，也無法插入 age 值為 23、24、25、...、38 的這一些新記錄。不過對于插入 age = 22 記錄的語句是，在一些情況是可以成功插入的，而一些情況則無法成功插入，具體哪些情況，我們前面也講了。

在特殊的記錄（supremum pseudo-record）的二級索引上，加了范圍為 (39, +∞] 的 next-key 鎖，意味著其他事務(wù)無法插入 age 值大于 39 的這些新記錄。

沒有加索引的查詢

前面的案例，我們的查詢語句都有使用索引查詢，也就是查詢記錄的時(shí)候，是通過索引掃描的方式查詢的，然后對掃描出來的記錄進(jìn)行加鎖。

如果鎖定讀查詢語句，沒有使用索引列作為查詢條件，或者查詢語句沒有走索引查詢，導(dǎo)致掃描是全表掃描。那么，每一條記錄的索引上都會加 next-key 鎖，這樣就相當(dāng)于鎖住的全表，這時(shí)如果其他事務(wù)對該表進(jìn)行增、刪、改操作的時(shí)候，都會被阻塞。

不只是鎖定讀查詢語句不加索引才會導(dǎo)致這種情況，update 和 delete 語句如果查詢條件不加索引，那么由于掃描的方式是全表掃描，于是就會對每一條記錄的索引上都會加 next-key 鎖，這樣就相當(dāng)于鎖住的全表。

因此，在線上在執(zhí)行 update、delete、select ... for update 等具有加鎖性質(zhì)的語句，一定要檢查語句是否走了索引，如果是全表掃描的話，會對每一個(gè)索引加 next-key 鎖，相當(dāng)于把整個(gè)表鎖住了，這是挺嚴(yán)重的問題。

總結(jié)

這次我以 MySQL 8.0.26 版本，在可重復(fù)讀隔離級別之下，做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓大家了解了唯一索引和非唯一索引的行級鎖的加鎖規(guī)則。

我這里總結(jié)下，  MySQL 行級鎖的加鎖規(guī)則。

唯一索引等值查詢：

• 當(dāng)查詢的記錄是「存在」的，在索引樹上定位到這一條記錄后，將該記錄的索引中的 next-key lock 會退化成「記錄鎖」。
• 當(dāng)查詢的記錄是「不存在」的，則會在索引樹找到第一條大于該查詢記錄的記錄，然后將該記錄的索引中的 next-key lock 會退化成「間隙鎖」。

非唯一索引等值查詢：

• 當(dāng)查詢的記錄「存在」時(shí)，由于不是唯一索引，所以肯定存在索引值相同的記錄，于是非唯一索引等值查詢的過程是一個(gè)掃描的過程，直到掃描到第一個(gè)不符合條件的二級索引記錄就停止掃描，然后在掃描的過程中，對掃描到的二級索引記錄加的是 next-key 鎖，而對于第一個(gè)不符合條件的二級索引記錄，該二級索引的 next-key 鎖會退化成間隙鎖。同時(shí)，在符合查詢條件的記錄的主鍵索引上加記錄鎖。
• 當(dāng)查詢的記錄「不存在」時(shí)，掃描到第一條不符合條件的二級索引記錄，該二級索引的  next-key 鎖會退化成間隙鎖。因?yàn)椴淮嬖跐M足查詢條件的記錄，所以不會對主鍵索引加鎖。

非唯一索引和主鍵索引的范圍查詢的加鎖規(guī)則不同之處在于：

• 唯一索引在滿足一些條件的時(shí)候，索引的 next-key lock 退化為間隙鎖或者記錄鎖。
• 非唯一索引范圍查詢，索引的 next-key lock 不會退化為間隙鎖和記錄鎖。

還有一件很重要的事情，在線上在執(zhí)行 update、delete、select ... for update 等具有加鎖性質(zhì)的語句，一定要檢查語句是否走了索引，如果是全表掃描的話，會對每一個(gè)索引加 next-key 鎖，相當(dāng)于把整個(gè)表鎖住了，這是挺嚴(yán)重的問題。

就說到這啦， 我們下次見啦！