mysql 通過測試'for update'，深入了解行鎖、表鎖、索引

條件

FOR UPDATE 僅適用於InnoDB存儲引擎，且必須在事務區塊(BEGIN/COMMIT)中才能生效。

mysql默認情況下每個sql都是單獨的一個事務，並且是自動提交事務。

測試之前需要設置成非自動提交事務，不然無法模擬並發訪問:

mysql> select @@autocommit;
+--------------+
| @@autocommit |
+--------------+
|            1 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@autocommit;
+--------------+
| @@autocommit |
+--------------+
|            0 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

此修改只針對當前窗口有效，重新打開的新窗口依然是自動提交事務的

所以要就需要兩個窗口，窗口a：非自動提交事務，用於for update操作；
窗口b：用於普通update操作。

---

測試

我們有一數據庫 test1，有一張表testa ，有自增主鍵ID，name，id_card

表中有兩條數據

mysql> select * from testa;
+----+-------+--------------------+
| id | name  | id_card            |
+----+-------+--------------------+
|  1 | wangb | 322343256564545754 |
|  2 | shuna | 320990348823998792 |
+----+-------+--------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> desc testa;
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field   | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id      | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name    | varchar(10) | NO   |     | NULL    |                |
| id_card | varchar(18) | YES  | UNI | NULL    |                |
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)

1.只明確主鍵

• 有數據

在a窗口進行開啟事務，對id為1的數據進行 for update，此時並沒有commit；

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

mysql> select * from testa where id = 1 for update;
+----+------+--------------------+
| id | name | id_card            |
+----+------+--------------------+
|  1 | wang | 322343256564545754 |
+----+------+--------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>

在b窗口對id=1的數據進行update name操作，發現失敗：等待鎖釋放超時

mysql> update testa set name = "wangwang" where id = 1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

再對id=2的數據進行update name操作，發現成功

mysql> update testa set name = "shunshun" where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

a窗口commit；之后，b窗口update操作都顯示正常

• 無數據

a窗口 select for update 無數據

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

mysql> select * from testa where id = 3
    -> ;
Empty set (0.00 sec)

mysql>

b窗口，對兩條數據update操作都是成功

mysql> update testa set name = "wanga" where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update testa set name = "shun" where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

得出結論

明確主鍵並且有數據的情況下:mysql -> row lock；

明確主鍵無數據的情況下:mysql -> no lock；

2.明確主鍵和一個普通字段

• 有數據

將數據還原之后，

在a窗口進行開啟事務，對id=1,name='wang'的數據進行 for update，此時並沒有commit；

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

mysql> select * from testa where id=1 and name = 'wang' for update
    -> ;
+----+------+--------------------+
| id | name | id_card            |
+----+------+--------------------+
|  1 | wang | 322343256564545754 |
+----+------+--------------------+
1 row in set (0.03 sec)

mysql>

b窗口，對進行for update的那條數據的update操作無效（等待鎖釋放超時），其他的行的update操作正常

mysql> update testa set name = "wanga" where id = 1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update testa set name = "shunshun" where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

a窗口commit；之后，b窗口update操作都顯示成功

• 無數據

同第一種情況的無數據測試

得出結論

明確主鍵和一個普通字段有數據的情況下:mysql -> row lock；

明確主鍵和一個普通字段無數據的情況下:mysql -> no lock；

3.明確一個普通字段

• 有數據
  將數據還原之后，
  
  在a窗口進行開啟事務，對name='wang'的數據進行 for update，此時並沒有commit；

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

mysql> select * from testa where name = 'wang' for update;
+----+------+--------------------+
| id | name | id_card            |
+----+------+--------------------+
|  1 | wang | 322343256564545754 |
+----+------+--------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>

b窗口，對進行for update的那條數據的update操作失敗（等待鎖釋放超時），其他的行的update操作也顯示失敗（等待鎖釋放超時）

mysql> update testa set id_card = '222' where id = 1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> update testa set id_card = '333' where id = 2;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

a窗口commit；之后，b窗口update操作都顯示成功

• 無數據

同第一種情況的無數據測試

得出結論

只明確一個普通字段有數據的情況下:mysql -> table lock；

只明確一個普通字段無數據的情況下:mysql -> no lock；

4.明確一個unique字段

• 有數據

將數據還原之后，

在a窗口進行開啟事務，對id_card='111'的數據進行 for update，此時並沒有commit；

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

mysql> select * from testa where id_card='111' for update;
+----+------+---------+
| id | name | id_card |
+----+------+---------+
|  1 | wang | 111     |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>

b窗口，對進行for update的那條數據的update操作失敗（等待鎖釋放超時），其他的行的update操作顯示正常！！

mysql> update testa set id_card = '222' where id = 1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

mysql> update testa set id_card = '333' where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

• 無數據

同第一種情況的無數據測試

得出結論

只明確一個unique字段有數據的情況下:mysql -> row lock；

只明確一個unique字段無數據的情況下:mysql -> no lock；

---

思考

為什么對主鍵和unique字段進行for update操作的時候，mysql進行的是row lock；而對普通字段for update操作的時候進行的是table lock，是根據什么判斷呢？

primary key和unique的共同特點是mysql會自動為其創建索引，他們都有索引，那把name字段創建索引，是不是就進行row lock呢？

查看表中的索引：

mysql> show keys from testa\G;
*************************** 1. row ***************************
        Table: testa
   Non_unique: 0
     Key_name: PRIMARY
 Seq_in_index: 1
  Column_name: id
    Collation: A
  Cardinality: 2
     Sub_part: NULL
       Packed: NULL
         Null:
   Index_type: BTREE
      Comment:
Index_comment:
*************************** 2. row ***************************
        Table: testa
   Non_unique: 0
     Key_name: id_card
 Seq_in_index: 1
  Column_name: id_card
    Collation: A
  Cardinality: 2
     Sub_part: NULL
       Packed: NULL
         Null: YES
   Index_type: BTREE
      Comment:
Index_comment:
2 rows in set (0.00 sec)

ERROR:
No query specified

發現testa表中的索引只包含了id，id_card

添加name字段的索引

mysql> alter table testa add index index_name (name);
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

查看建表語句：

mysql> show create table testa \G;
*************************** 1. row ***************************
       Table: testa
Create Table: CREATE TABLE `testa` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) NOT NULL,
  `id_card` varchar(18) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `id_card` (`id_card`),
  KEY `index_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

ERROR:
No query specified

發現name字段已經創建了普通索引index_name

在a窗口,對name字段再進行一次for update測試,不commit

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

mysql> select * from testa where name = 'wang' for update;
+----+------+---------+
| id | name | id_card |
+----+------+---------+
|  1 | wang | 222     |
+----+------+---------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql>

在b窗口 對進行for update的數據進行update操作失敗（鎖釋放等待超時）

mysql> update testa set id_card = '111' where id = 1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

在b窗口 對其他行數據進行update操作,成功！！！

mysql> update testa set id_card = '4353' where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

a窗口commit之后，在b敞口操作正常

總結

select .... for update; 操作

未獲取到數據的時候，mysql不進行鎖 （no lock）

獲取到數據的時候，進行對約束字段進行判斷，存在有索引的字段則進行row lock
否則進行 table lock

注意

當使用 '<>','like'等關鍵字時，進行for update操作時，mysql進行的是table lock

網上其他博客說是因為主鍵不明確造成的，其實並非如此；

mysql進行row lock還是table lock只取決於是否能使用索引，而 使用'<>','like'等操作時，索引會失效，自然進行的是table lock；

什么情況索引會失效:

1.負向條件查詢不能使用索引

負向條件有：!=、<>、not in、not exists、not like 等。

2.索引列不允許為null

單列索引不存null值，復合索引不存全為null的值，如果列允許為 null，可能會得到不符合預期的結果集。

3.避免使用or來連接條件

應該盡量避免在 where 子句中使用 or 來連接條件，因為這會導致索引失效而進行全表掃描，雖然新版的MySQL能夠命中索引，但查詢優化耗費的 CPU比in多。

4.模糊查詢

前導模糊查詢不能使用索引，非前導查詢可以。

以上情況索引都會失效，所以進行for update的時候，會進行table lock

參考：https://juejin.im/post/5b14e0fd6fb9a01e8c5fc663

再思考

為什么存在索引，mysql進行row lock，不存在索引，mysql進行table lock？

這是存儲引擎InnoDB特性決定的：

InnoDB這種行鎖實現特點意味者：只有通過索引條件檢索數據，InnoDB才會使用行級鎖，否則，InnoDB將使用表鎖！

再總結

在上述例子中 ，我們使用給name字段加索引的方法，使表鎖降級為行鎖，不幸的是這種方法只針對 屬性值重復率低 的情況。當屬性值重復率很高的時候，索引就變得低效，MySQL 也具有自動優化 SQL 的功能。低效的索引將被忽略。就會使用表鎖了。

參考：http://zhoupq.com/MySQL-避免行鎖升級為表鎖——使用高效的索引/