MySQL的InnoDB的细粒度行锁,是它最吸引人的特性之一。
但是,如《InnoDB,5项***实践》所述,如果查询没有***索引,也将退化为表锁。
InnoDB的细粒度锁,是实现在索引记录上的。
一、InnoDB的索引
InnoDB的索引有两类索引,聚集索引(Clustered Index)与普通索引(Secondary Index)。
InnoDB的每一个表都会有聚集索引:
- 如果表定义了PK,则PK就是聚集索引;
- 如果表没有定义PK,则***个非空unique列是聚集索引;
- 否则,InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;
为了方便说明,后文都将以PK说明。
索引的结构是B+树,这里不展开B+树的细节,说几个结论:
(1)在索引结构中,非叶子节点存储key,叶子节点存储value;
(2)聚集索引,叶子节点存储行记录(row);
画外音:所以,InnoDB索引和记录是存储在一起的,而MyISAM的索引和记录是分开存储的。
(3)普通索引,叶子节点存储了PK的值;
画外音:所以,InnoDB的普通索引,实际上会扫描两遍:
- ***遍,由普通索引找到PK;
- 第二遍,由PK找到行记录;
索引结构,InnoDB/MyISAM的索引结构,如果大家感兴趣,未来撰文详述。
举个例子,假设有InnoDB表:
- t(id PK, name KEY, sex, flag)
表中有四条记录:
- 1, shenjian, m, A
- 3, zhangsan, m, A
- 5, lisi, m, A
- 9, wangwu, f, B
可以看到:
- ***幅图,id PK的聚集索引,叶子存储了所有的行记录;
- 第二幅图,name上的普通索引,叶子存储了PK的值;
对于:
- select * from t where name=’shenjian
- 会先在name普通索引上查询到PK=1;
- 再在聚集索引衫查询到(1,shenjian, m, A)的行记录;
下文简单介绍InnoDB七种锁中的剩下三种:
- 记录锁(Record Locks)
- 间隙锁(Gap Locks)
- 临键锁(Next-Key Locks)
为了方便讲述,如无特殊说明,后文中,默认的事务隔离级别为可重复读(Repeated Read, RR)。
二、记录锁(Record Locks)
记录锁,它封锁索引记录,例如:
- select * from t where id=1 for update
它会在id=1的索引记录上加锁,以阻止其他事务插入,更新,删除id=1的这一行。
需要说明的是:
- select * from t where id=1
则是快照读(SnapShot Read),它并不加锁,具体在《InnoDB为什么并发高,读取快?》中做了详细阐述。
三、间隙锁(Gap Locks)
间隙锁,它封锁索引记录中的间隔,或者***条索引记录之前的范围,又或者***一条索引记录之后的范围。
依然是上面的例子,InnoDB,RR:
- t(id PK, name KEY, sex, flag)
表中有四条记录:
- 1, shenjian, m, A
- 3, zhangsan, m, A
- 5, lisi, m, A
- 9, wangwu, f, B
这个SQL语句
- select * from t
- where id between 8 and 15
- for update
会封锁区间,以阻止其他事务id=10的记录插入。
画外音:为什么要阻止id=10的记录插入?
如果能够插入成功,头一个事务执行相同的SQL语句,会发现结果集多出了一条记录,即幻影数据。
间隙锁的主要目的,就是为了防止其他事务在间隔中插入数据,以导致“不可重复读”。
如果把事务的隔离级别降级为读提交(Read Committed, RC),间隙锁则会自动失效。
四、临键锁(Next-Key Locks)
临键锁,是记录锁与间隙锁的组合,它的封锁范围,既包含索引记录,又包含索引区间。
更具体的,临键锁会封锁索引记录本身,以及索引记录之前的区间。
如果一个会话占有了索引记录R的共享/排他锁,其他会话不能立刻在R之前的区间插入新的索引记录。
画外音:原文是说
If one session has a shared or exclusive lock on record R in an index, another session cannot insert a new index record in the gap immediately before R in the index order. |
依然是上面的例子,InnoDB,RR:
- t(id PK, name KEY, sex, flag)
表中有四条记录:
- 1, shenjian, m, A
- 3, zhangsan, m, A
- 5, lisi, m, A
- 9, wangwu, f, B
PK上潜在的临键锁为:
- (-infinity, 1]
- (1, 3]
- (3, 5]
- (5, 9]
- (9, +infinity]
临键锁的主要目的,也是为了避免幻读(Phantom Read)。如果把事务的隔离级别降级为RC,临键锁则也会失效。
画外音:关于事务的隔离级别,以及幻读,之前的文章一直没有展开说明,如果大家感兴趣,后文详述。
今天的内容,主要对InnoDB的索引,以及三种锁的概念做了介绍。场景与例子,也都是最简单的场景与最简单的例子。
InnoDB的锁,与索引类型,事务的隔离级别相关,更多更复杂更有趣的案例,后续和大家介绍。
五、总结
- InnoDB的索引与行记录存储在一起,这一点和MyISAM不一样;
- InnoDB的聚集索引存储行记录,普通索引存储PK,所以普通索引要查询两次;
- 记录锁锁定索引记录;
- 间隙锁锁定间隔,防止间隔中被其他事务插入;
- 临键锁锁定索引记录+间隔,防止幻读;
【本文为51CTO专栏作者“58沈剑”原创稿件,转载请联系原作者】