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類似的文章：https://www.cnblogs.com/zhoujinyi/p/3435982.html
總結：
1. 通過實踐闡述了gap lock 的開啟與關閉：
A. 將事務隔離級別設置為RC
B. 將參數innodb_locks_unsafe_for_binlog設置為1
C. 確保where索引唯一 ，從而避讓 gap lock
2. 闡述了一些概念：
認識鎖的算法
nnoDB存儲引擎的鎖的算法有三種：
-
Record lock：單個行記錄上的鎖
-
Gap lock：間隙鎖，鎖定一個范圍，不包括記錄本身
-
Next-key lock：record+gap 鎖定一個范圍，包含記錄本身
Lock的精度（type）分為 行鎖、表鎖、意向鎖
Lock的模式（mode）分為:
-
鎖的類型 ——【讀鎖和寫鎖】或者【共享鎖和排他鎖】即 【X or S】
-
鎖的范圍 ——【record lock、gap lock、Next-key lock】
知識點
-
innodb對於行的查詢（rr級別的當前讀）使用next-key lock
-
Next-locking keying為了解決Phantom Problem幻讀問題
-
當查詢的索引含有唯一屬性時，將next-key lock降級為record key
-
Gap鎖設計的目的是為了阻止多個事務將記錄插入到同一范圍內，而這會導致幻讀問題的產生
-
有兩種方式顯式關閉gap鎖：（除了外鍵約束和唯一性檢查外，其余情況僅使用record lock） A. 將事務隔離級別設置為RC B. 將參數innodb_locks_unsafe_for_binlog設置為1
Next-key locking是如何解決幻讀問題的
首先什么是幻讀呢？
舉個例子，兩個男孩同時在追求一個女生的故事
A問：你有男朋友嗎？女孩對他說沒有。A追求女孩的事件還沒有提交，就是繼續追求哈。
就在A追求的同時，B也在追求，並且直接讓女孩做他的女朋友，女孩答應了，B的追求事件結束。
A又問：你有男朋友嗎？ 女孩對他說我已經有男朋友了！ 嗚嗚嗚 ！剛才你還沒有的，怎么現在就有了呢？
女孩說，你也沒說過你追我的時候不讓別人追我啊！... ... A哭着走了。
幻讀 Phantom Problem 是指在同一事務下，連續執行兩次相同的sql語句可能導致不同的結果，第二次的sql語句可能會返回之前不存在的行。
在剛才我舉的例子里，A雖然問了女孩有沒有男朋友，但是沒有告訴女孩，在他追求時，不可以接受別人的追求，所以悲催的結局。
那么A怎么才能在他追求事件結束前讓女孩不答應別人的追求呢？
innodb中的RR隔離級別是通過next-key locking是如何解決幻讀問題的，就是鎖住一個范圍。
那么如果你是A你怎么做呢？你肯定要跟女孩說，只要我開始追求你，問了你有沒有男朋友，在我結束追求你之前，你不可以答應別人的追求！我要把你腦子里記錄男朋友的區域全部鎖起來，啊哈啊！
下面我們來做一個測試，分別在RR和RC隔離級別中來實現：
測試使用表db1.t1 (a int primary key) ,記錄有1,3,5
| T1 RC | T2 RR |
|---|---|
| begin; | begin; |
| set session transaction isolation level READ COMMITTED; | |
| select * from db1.t1 where a>3 for update; | |
| 查詢結果為5 | |
| insert into db1.t1 values (4); | |
| commit; | |
| select * from db1.t1 where a>3; | |
| 查詢結果為4 5 |
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|
MariaDB [db1]> create table t1 (a int primary key);
Query OK, 0 rows affected (0.22 sec)
MariaDB [db1]> insert into t1 values (1),(3),(5);
Query OK, 3 rows affected (0.02 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
#事務T1
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]>
set
session transaction isolation level
read
co
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1 where a>3
for
update;
+---+
| a |
+---+
| 5 |
+---+
1 row
in
set
(0.01 sec)
#事務T2
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (4);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
#事務T1
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1 where a>3
for
update;
+---+
| a |
+---+
| 4 |
| 5 |
+---+
2 rows
in
set
(0.00 sec)
|
將會話中的隔離界別改為RR，並刪除a=4記錄。
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5
|
MariaDB [db1]>
set
session transaction isolation level repeatable
read
;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> delete from db1.t1 where a=4;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
|
| T1 RR | T2 RR |
|---|---|
| begin; | begin; |
| select * from db1.t1 where a>3 for update; | |
| 查詢結果為5 | |
| insert into db1.t1 values (4); | |
| ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction | |
| commit; | |
| select * from db1.t1 where a>3; | |
| 查詢結果為5 |
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#事務T1
MariaDB [(none)]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]>
select
* from db1.t1 where a>3
for
update;
+---+
| a |
+---+
| 5 |
+---+
1 row
in
set
(0.02 sec)
#事務T2
MariaDB [(none)]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> insert into db1.t1 values (4);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
MariaDB [(none)]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#事務T1
MariaDB [(none)]>
select
* from db1.t1 where a>3
for
update;
+---+
| a |
+---+
| 5 |
+---+
1 row
in
set
(0.02 sec)
|
認識鎖的算法
nnoDB存儲引擎的鎖的算法有三種：
-
Record lock：單個行記錄上的鎖
-
Gap lock：間隙鎖，鎖定一個范圍，不包括記錄本身
-
Next-key lock：record+gap 鎖定一個范圍，包含記錄本身
Lock的精度（type）分為 行鎖、表鎖、意向鎖
Lock的模式（mode）分為:
-
鎖的類型 ——【讀鎖和寫鎖】或者【共享鎖和排他鎖】即 【X or S】
-
鎖的范圍 ——【record lock、gap lock、Next-key lock】
知識點
-
innodb對於行的查詢使用next-key lock
-
Next-locking keying為了解決Phantom Problem幻讀問題
-
當查詢的索引含有唯一屬性時，將next-key lock降級為record key
-
Gap鎖設計的目的是為了阻止多個事務將記錄插入到同一范圍內，而這會導致幻讀問題的產生
-
有兩種方式顯式關閉gap鎖：（除了外鍵約束和唯一性檢查外，其余情況僅使用record lock） A. 將事務隔離級別設置為RC B. 將參數innodb_locks_unsafe_for_binlog設置為1
實踐1： 驗證next-key lock降級為record key
創建db1.t1表，有列a和b，分別為char(10)和int型，並且b為key，注意b列為索引列，但並不是主鍵，因此不是唯一的。
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MariaDB [db1]> create table db1.t1 (a char(10),b int,key (b));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,1),(
'superman'
,3),(
'leo'
,5);
Query OK, 3 rows affected (0.15 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1;
+----------+------+
| a | b |
+----------+------+
| batman | 1 |
| superman | 3 |
| leo | 5 |
+----------+------+
3 rows
in
set
(0.02 sec)
|
接下來開啟兩個事務T1和T2，T1中查看b=3的行，顯式加排他鎖；T1未提交事務時，T2事務開啟並嘗試插入新行a='batman',b=2和a='batman',b=4；
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#事務T1
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1 where b=3
for
update;
+----------+------+
| a | b |
+----------+------+
| superman | 3 |
+----------+------+
1 row
in
set
(0.12 sec)
#事務T2
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,2);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,4);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
|
發現T2事務中不能插入新行a='batman',b=2和a='batman',b=4；可以查看當前innodb鎖的信息
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MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_locks\G;
*************************** 1. row ***************************
lock_id: 111B:0:334:3
lock_trx_id: 111B
lock_mode: X,GAP
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `b`
lock_space: 0
lock_page: 334
lock_rec: 3
lock_data: 3, 0x00000000020E
*************************** 2. row ***************************
lock_id: 111A:0:334:3
lock_trx_id: 111A
lock_mode: X
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `b`
lock_space: 0
lock_page: 334
lock_rec: 3
lock_data: 3, 0x00000000020E
2 rows
in
set
(0.01 sec)
ERROR: No query specified
MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_lock_waits\G;
*************************** 1. row ***************************
requesting_trx_id: 111B
requested_lock_id: 111B:0:334:3
blocking_trx_id: 111A
blocking_lock_id: 111A:0:334:3
1 row
in
set
(0.09 sec)
MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_lock_waits\G;
*************************** 1. row ***************************
requesting_trx_id: 111B
requested_lock_id: 111B:0:334:4
blocking_trx_id: 111A
blocking_lock_id: 111A:0:334:4
1 row
in
set
(0.00 sec)
ERROR: No query specified
MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_locks\G;
*************************** 1. row ***************************
lock_id: 111B:0:334:4
lock_trx_id: 111B
lock_mode: X,GAP
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `b`
lock_space: 0
lock_page: 334
lock_rec: 4
lock_data: 5, 0x00000000020F
*************************** 2. row ***************************
lock_id: 111A:0:334:4
lock_trx_id: 111A
lock_mode: X,GAP
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `b`
lock_space: 0
lock_page: 334
lock_rec: 4
lock_data: 5, 0x00000000020F
2 rows
in
set
(0.11 sec)
ERROR: No query specified
|
我們看到T2事務的兩次插入動作都在請求排他鎖，但是此時T1事務已經在加了next-key lock(record + gap)，表現范圍為b的(1,5)，包括記錄3，所以T2事務在T1事務解鎖之間，不能插入到b的(1,5)范圍內
* lock_mode: X,GAP lock_mode 可以理解為 讀鎖還是寫鎖？；是在什么范圍上鎖？;此處加的寫鎖即排他鎖；范圍是(1,5)
* lock_type: RECORD 表示鎖的精度，根據存儲引擎不同，innodb是行鎖，MYISAM是表鎖
刪除db1.t1表，重新創建db1.t1表，有列a和b，分別為char(10)和int型，並且b為primay key，因此b列是唯一的。
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MariaDB [db1]> drop tables t1;
Query OK, 0 rows affected (0.12 sec)
MariaDB [db1]> create table db1.t1 (a char(10),b int ,primary key (b));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,1),(
'superman'
,3),(
'leo'
,5);
Query OK, 3 rows affected (0.12 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1;
+----------+---+
| a | b |
+----------+---+
| batman | 1 |
| superman | 3 |
| leo | 5 |
+----------+---+
3 rows
in
set
(0.08 sec)
|
接下來開啟兩個事務T1和T2，T1中查看b=3的行，顯式加排他鎖；T1未提交事務時，T2事務開啟並嘗試插入新行a='batman',b=2和a='batman',b=4；
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#事務T1
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1 where b=3
for
update;
+----------+---+
| a | b |
+----------+---+
| superman | 3 |
+----------+---+
1 row
in
set
(0.14 sec)
#事務T2
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,4);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
|
繼續在T2事務中嘗試查看b=3的行，顯式加共享鎖。
|
1
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|
#事務T2
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1 where b=3 lock
in
share mode;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
|
發現T2事務中可以插入新行a='batman',b=2和a='batman',b=4；但是不能查看b=3的行，接下來我們查看當前innodb鎖的信息
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MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_locks\G;
*************************** 1. row ***************************
lock_id: 1122:0:337:3
lock_trx_id: 1122
lock_mode: S
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `PRIMARY`
lock_space: 0
lock_page: 337
lock_rec: 3
lock_data: 3
*************************** 2. row ***************************
lock_id: 1121:0:337:3
lock_trx_id: 1121
lock_mode: X
lock_type: RECORD
lock_table: `db1`.`t1`
lock_index: `PRIMARY`
lock_space: 0
lock_page: 337
lock_rec: 3
lock_data: 3
2 rows
in
set
(0.02 sec)
ERROR: No query specified
MariaDB [db1]>
select
* from information_schema.innodb_lock_waits\G;
*************************** 1. row ***************************
requesting_trx_id: 1122
requested_lock_id: 1122:0:337:3
blocking_trx_id: 1121
blocking_lock_id: 1121:0:337:3
1 row
in
set
(0.00 sec)
ERROR: No query specified
|
從以上信息可以看到，T1事務當前只在b=3所在的行上加了寫鎖，排他鎖，並沒有同時使用gap鎖來組成next-key lock。
到此，已經證明了，當查詢的索引含有唯一屬性時，將next-key lock降級為record key
我們第二次創建的t1表的列b是主鍵，而主鍵必須是唯一的。
實踐2： 關閉GAP鎖_RC
有兩種方式顯式關閉gap鎖：（除了外鍵約束和唯一性檢查外，其余情況僅使用record lock）
A. 將事務隔離級別設置為RC B. 將參數innodb_locks_unsafe_for_binlog設置為1
| T1 RR | T2 RR |
|---|---|
| begin; | begin; |
| select * from db1.t1 where b=3 for update; | |
| insert into db1.t1 values ('batman',2) | |
| ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction | |
| set session transaction isolation level READ COMMITTED; | |
| commit; | commit; |
注意，將T1事務設置為RC后，需要將二進制日志的格式改為row格式，否則執行顯式加鎖時會報錯
|
1
2
|
MariaDB [db1]> insert into t1 values (
'batman'
,2);
ERROR 1665 (HY000): Cannot execute statement: impossible to write to binary log since BINLOG_FORMAT = STATEMENT and at least one table uses a storage engine limited to row-based logging. InnoDB is limited to row-logging when transaction isolation level is READ COMMITTED or READ UNCOMMITTED.
|
| T1 RC | T2 RR |
|---|---|
| begin; | begin; |
| set session transaction isolation level READ COMMITTED; | |
| select * from db1.t1 where b=3 for update; | |
| insert into db1.t1 values ('batman',2) | |
| insert into db1.t1 values ('batman',4) | |
| commit; | commit; |
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|
#T1事務
MariaDB [db1]>
set
session transaction isolation level READ COMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]>
select
@@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row
in
set
(0.00 sec)
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)
MariaDB [db1]>
select
* from t1 where b=3
for
update;
+----------+------+
| a | b |
+----------+------+
| superman | 3 |
+----------+------+
1 row
in
set
(0.00 sec)
#T2事務
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)
MariaDB [db1]>
select
@@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row
in
set
(0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
MariaDB [db1]>
set
session transaction isolation level REPEATABLE READ;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]>
select
@@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row
in
set
(0.00 sec)
MariaDB [db1]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,4);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [db1]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#T1事務
MariaDB [db1]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
|
我在做測試的時候，T1事務隔離界別為RC，T2事務的隔離界別分別用RC和RR做了測試，都是可以的
實踐3： 關閉GAP鎖_innodb_locks_unsafe_for_binlog
查看當前innodb_locks_unsafe_for_binlog參數的值
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|
MariaDB [(none)]>
select
@@innodb_locks_unsafe_for_binlog;
+----------------------------------+
| @@innodb_locks_unsafe_for_binlog |
+----------------------------------+
| 0 |
+----------------------------------+
1 row
in
set
(0.00 sec)
|
修改參數，並重新啟動服務
|
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10
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[root@localhost ~]
# vim /etc/my.cnf
innodb_locks_unsafe_for_binlog=1
[root@localhost ~]
# systemctl restart mariadb
[root@localhost ~]
# mysql -e "select @@innodb_locks_unsafe_for_binlog"
+----------------------------------+
| @@innodb_locks_unsafe_for_binlog |
+----------------------------------+
| 1 |
+----------------------------------+
|
還是去創建db1.t1表，如果已有就先drop；有列a和b，分別為char(10)和int型，並且b為key，注意b列為索引列，但並不是主鍵，因此不是唯一的。
| T1 RR | T2 RR |
|---|---|
| begin; | begin; |
| select * from db1.t1 where b=3 for update; | |
| insert into db1.t1 values ('batman',2) | |
| insert into db1.t1 values ('batman',4) | |
| commit; | commit; |
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|
MariaDB [db1]> create table db1.t1 (a char(10),b int,key (b));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
MariaDB [db1]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,1),(
'superman'
,3),(
'leo'
,5);
Query OK, 3 rows affected (0.15 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [db1]>
select
* from db1.t1;
+----------+------+
| a | b |
+----------+------+
| batman | 1 |
| superman | 3 |
| leo | 5 |
+----------+------+
3 rows
in
set
(0.02 sec)
|
接下來開啟兩個事務T1和T2，T1中查看b=3的行，顯式加排他鎖；T1未提交事務時，T2事務開啟並嘗試插入新行a='batman',b=2和a='batman',b=4；
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30
|
#T1事務
MariaDB [(none)]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]>
select
* from db1.t1 where b=3
for
update;
+----------+------+
| a | b |
+----------+------+
| superman | 3 |
+----------+------+
1 row
in
set
(0.01 sec)
#T2事務
MariaDB [(none)]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,4);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
MariaDB [(none)]> insert into db1.t1 values (
'batman'
,2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#T1事務
MariaDB [(none)]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
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不轉行的女工程師 https://booboowei.github.io/