淺談MySQL next-key lock 加鎖范圍
某天，突然被問到 MySQL 的 next-key lock，我瞬間的反應就是：
這都是啥啥啥？？？
這一個截圖我啥也看不出來呀？
仔細一看，好像似曾相識，這不是《MySQL 45 講》里面的內容么？
什么是 next-key lockA next-key lock is a combination of a record lock on the index record and a gap lock on the gap before the index record.
官網的解釋大概意思就是：next-key 鎖是索引記錄上的記錄鎖和索引記錄之前的間隙上的間隙鎖的組合。
先給自己來一串小問號？？？
在主鍵、唯一索引、普通索引以及普通字段上加鎖，是鎖住了哪些索引？ 不同的查詢條件，分別鎖住了哪些范圍的數據？ for share 和 for update 等值查詢和范圍查詢的鎖范圍？ 當查詢的等值不存在時，鎖范圍是什么？ 當查詢條件分別是主鍵、唯一索引、普通索引時有什么區別？
既然啥都不懂，那只好從頭開始操作實踐一把了！
先看看看 《MySQL 45 講》中丁奇老師的結論：
看了這結論，應該可以解答一大部分問題，不過有一句非常非常重點的話需要關注：MySQL 后面的版本可能會改變加鎖策略，所以這個規則只限于截止到現在的最新版本，即 5.x 系列<=5.7.24，8.0 系列 <=8.0.13
所以，以上的規則，對現在的版本并不一定適用，下面我以 MySQL 8.0.25 版本為例，進行多角度驗證 next-key lock 加鎖范圍。
環境準備MySQL 版本：8.0.25
隔離級別：可重復讀（RR）
存儲引擎：InnoDB
mysql> select @@global.transaction_isolation,@@transaction_isolationGmysql> show create table tG
如何使用 Docker 安裝 MySQL，可以參考另一篇文章《使用 Docker 安裝并連接 MySQL》
主鍵索引首先來驗證主鍵索引的 next-key lock 的范圍
此時數據庫的數據如圖所示，對主鍵索引來說此時數據間隙如下：
主鍵等值查詢 —— 數據存在
mysql> begin; select * from t where id = 10 for update;
這條 SQL，對 id = 10 進行加鎖，可以先思考一下加了什么鎖？鎖住了什么數據？
可以通過 data_locks 查看鎖信息，SQL 如下：
# mysql> select * from performance_schema.data_locks;mysql> select * from performance_schema.data_locksG
具體字段含義可以參考 官方文檔
結果主要包含引擎、庫、表等信息，咱們需要重點關注以下幾個字段：
INDEX_NAME：鎖定索引的名稱 LOCK_TYPE：鎖的類型，對于 InnoDB，允許的值為 RECORD 行級鎖 和 TABLE 表級鎖。 LOCK_MODE：鎖的類型：S, X, IS, IX, and gap locks LOCK_DATA：鎖關聯的數據，對于 InnoDB，當 LOCK_TYPE 是 RECORD（行鎖），則顯示值。當鎖在主鍵索引上時，則值是鎖定記錄的主鍵值。當鎖是在輔助索引上時，則顯示輔助索引的值，并附加上主鍵值。結果很明顯，這里是對表添加了一個 IX 鎖 并對主鍵索引 id = 10 的記錄，添加了一個 X,REC_NOT_GAP 鎖，表示只鎖定了記錄。
同樣 for share 是對表添加了一個 IS 鎖并對主鍵索引 id = 10 的記錄，添加了一個 S 鎖。
可以得出結論：
對主鍵等值加鎖，且值存在時，會對表添加意向鎖，同時會對主鍵索引添加行鎖。
主鍵等值查詢 —— 數據不存在mysql> select * from t where id = 11 for update;
如果是數據不存在的時候，會加什么鎖呢？鎖的范圍又是什么？
在驗證之前，分析一下數據的間隙。
使用 data_locks 分析一下鎖信息：
看下鎖的信息 X,GAP 表示加了間隙鎖，其中 LOCK_DATA = 15，表示鎖的是 主鍵索引 id = 15 之前的間隙。
此時在另一個 Session 執行 SQL，答案顯而易見，是 id = 12 不可以插入，而 id = 15 是可以更新的。
可以得出結論，在數據不存在時，主鍵等值查詢，會鎖住該主鍵查詢條件所在的間隙。
主鍵范圍查詢（重點）mysql> begin; select * from t where id >= 10 and id < 11 for update;
根據 《MySQL 45 講》分析得出下面結果：
id >= 10 定位到 10 所在的區間 (10,+∞)； 因為是 >= 存在等值判斷，所以需要包含 10 這個值，變為 [10,+∞) 前閉后閉區間； id < 11 限定后續范圍，則根據 11 判斷下一個區間為 15 的前開后閉區間； 結合起來則是 [10,15]。（不完全正確）先看下 data_locks
可以看到除了表鎖之外，還有 id = 10 的行鎖（X,REC_NOT_GAP）以及主鍵索引 id = 15 之前的間隙鎖（X,GAP）。
所以實際上 id = 15 是可以進行更新的。也就是說前開后閉區間出現了問題，個人認為應該是 id < 11 這個條件判斷，導致不需要進行了鎖 15 這個行鎖。
結果驗證也是正確的，id = 12 插入阻塞，id = 15 更新成功。
當范圍的右側是包含等值查詢呢？
mysql> begin; select * from t where id > 10 and id <= 15 for update;
來分析一下這個 SQL：
id > 10 定位到 10 所在的區間 (10,+∞)；id <= 15 定位是 (-∞, 15]；結合起來則是 (10,15]。
同樣先看一下 data_locks
可以看出只添加了一個主鍵索引 id = 15 的 X 鎖。
驗證下 id = 15 是否可以更新？再驗證 id = 16 是否可以插入？
事實證明是沒有問題的！
當然，這里有小伙伴會說，在 《MySQL 45 講》 里面說這里有一個 bug，會鎖住下一個 next-key。
事實證明，這個 bug 已經被修復了。修復版本為 MySQL 8.0.18。但是并沒有完全修復?。?！
參考鏈接地址：
https://dev.mysql.com/doc/relnotes/mysql/8.0/en/news-8-0-18.html
搜索關鍵字：Bug #29508068)
咱們可以分別用 8.0.17 進行復現一下：
在 8.0.17 中 id <= 15 會將 id = 20 這條數據也鎖著，而在 8.0.25 版本中則不會。所以這個 bug 是被修復了的。
再來看下是前開后閉還是前開后開的問題，嚴謹一下，使用 8.0.17 和 8.0.18 做比較。
現在我估計大概率是在 8.0.18 版本修復 Bug #29508068 的時候，把這個前開后閉給優化成了前開后開了。
對比 data_locks 數據：
注意紅色下劃線部分，在 8.0.17 版本中 id < 17 時 LOCK_MODE 是 X，而在 8.0.25 版本中則是 X,GAP。
總結本文主要通過實際操作，對主鍵加鎖時的 next-key lock 范圍進行了驗證，并查閱資料，對比版本得出不同的結論。
結論一： 加鎖時，會先給表添加意向鎖，IX 或 IS； 加鎖是如果是多個范圍，是分開加了多個鎖，每個范圍都有鎖；（這個可以實踐下 id < 20 的情況） 主鍵等值查詢，數據存在時，會對該主鍵索引的值加行鎖 X,REC_NOT_GAP； 主鍵等值查詢，數據不存在時，會對查詢條件主鍵值所在的間隙添加間隙鎖 X,GAP； 主鍵等值查詢，范圍查詢時情況則比較復雜： 8.0.17 版本是前開后閉，而 8.0.18 版本及以后，進行了優化，主鍵時判斷不等，不會鎖住后閉的區間。臨界 <= 查詢時，8.0.17 會鎖住下一個 next-key 的前開后閉區間，而 8.0.18 及以后版本，修復了這個 bug。優化后，導致后開，這個不知道是因為優化后，主鍵的區間會直接后開，還是因為是個 bug。具體小伙伴可以嘗試一下。
結論二通過使用 select * from performance_schema.data_locks; 和操作實踐，可以看出 LOCK_MODE 和 LOCK_DATE 的關系：
LOCK_MODE LOCK_DATA 鎖范圍 X,REC_NOT_GAP 15 15 那條數據的行鎖 X,GAP 15 15 那條數據之前的間隙，不包含 15 X 15 15 那條數據的間隙，包含 15
LOCK_MODE = X 是前開后閉區間；X,GAP 是前開后開區間（間隙鎖）；X,REC_NOT_GAP 行鎖。
基本已經摸清主鍵的 next-key lock 范圍，注意版本使用的是 8.0.25。
疑問 那唯一索引的 next-key lock 范圍是什么? 當索引覆蓋時鎖的范圍和加鎖的索引分別是什么？ 我為什么說這個 bug 沒有完全修復，也是在非主鍵唯一索引中復現了這個 bug。文章篇幅有限，小伙伴可以先自己思考一下，盡量自己操作試一試，實踐出真知。至于具體答案，那就需要下一篇文章進行驗證并總結結論了。
到此這篇關于淺談MySQL next-key lock 加鎖范圍 的文章就介紹到這了,更多相關MySQL next-key lock 加鎖范圍 內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！
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