间隙锁 gap lock

一. 锁们

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二. 什么是间隙锁?

间隙锁(Gap Lock):间隙锁是一个在索引记录之间的间隙上的锁,可以是两个索引记录之间,也可能是第一个索引记录之前或最后一个索引之后的空间。


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当我们用范围条件而不是相等条件索引数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据记录的索引项枷锁;对于键值在条件范围内但并不存在的记录,叫做“间隙(GAP)”。

InnoDB也会对这个“间隙”枷锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁(Next-Key锁)。

三. 间隙锁的危害

因为Query执行过程中通过范围查找的话,他会锁定整个范围内所有的索引键值,即使这个键值并不存在。间隙锁有一个比较致命的弱点,就是当锁定一个范围键值之后,即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定,也造成在锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大的危害。

四. 间隙锁与死锁

最近用户反馈说系统老是出现insert时,等待超时了,最后发现是insert间隙锁!间隙锁是innodb中行锁的一种, 但是这种锁锁住的却不止一行数据,他锁住的是多行,是一个数据范围。间隙锁的主要作用是为了防止出现幻读,但是它会把锁定范围扩大,

有时候也会给我们带来麻烦,我们就遇到了。 在数据库参数中, 控制间隙锁的参数是:

innodb_locks_unsafe_for_binlog

这个参数默认值是OFF, 也就是启用间隙锁, 他是一个bool值, 当值为true时表示disable间隙锁。

那为了防止间隙锁是不是直接将innodb_locaks_unsafe_for_binlog设置为true就可以了呢? 不一定!

而且这个参数会影响到主从复制及灾难恢复, 这个方法还尚待商量。

五. 很容易产生间隙锁的位置

间隙锁的出现主要集中在同一个事务中先delete后 insert的情况下, 当我们通过一个参数去删除一条记录的时候,

如果参数在数据库中存在,那么这个时候产生的是普通行锁,锁住这个记录, 然后删除, 然后释放锁。如果这条记录不存在,

就有问题了, 数据库会扫描索引,发现这个记录不存在, 这个时候的delete语句获取到的就是一个间隙锁,然后数据库会向左扫描扫到第一个比给定参数小的值,向右扫描扫描到第一个比给定参数大的值, 然后以此为界,构建一个区间, 锁住整个区间内的数据, 一个特别容易出现死锁的间隙锁诞生了。


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六 间隙锁产生的原因或者说作用

间隙锁的出现是为了在innodb的可重复读隔离级别下,解决幻读问题产生的。

间隙锁会封锁该条记录相邻两个键之间的空白区域,防止其它事务在这个区域内插入、修改、删除数据;所谓间隙是将数据分为不同区间,对该区间范围进行加锁,区间的规则为左开右闭,比如当数据为1,3,5时,对应的区间为(-∞,1],(1,3],(3,5],(5,+∞];

他这个行锁+间隙锁就组成了next—key lock,innodb在可重复度隔离级别下,采用next-key lock来防止幻读,因此实现了最高的隔离级别。

七 可能产生间隙锁的位置

对于操作的数据是主键索引和普通索引,有不同的加锁规则,如下:

1)、唯一索引只有锁住多条记录或者一条不存在的记录的时候,才会产生间隙锁,指定给某条存在的记录加锁的时候,只会加记录锁,不会产生间隙锁;
2)、普通索引不管是锁住单条,还是多条记录,都会产生间隙锁;

一个间隙锁模拟

间隙锁的分析:

表结构如下:

CREATE TABLE `test_gap` (

`ID` int(11) NOT NULL, -- 主键

`NAME` varchar(255) NOT NULL, -- 非唯一索引

PRIMARY KEY (`ID`),

KEY `NAME` (`NAME`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

表中数据如下:

insert into `test_gap` values ('10','a') , ('50','a') , ('20','c'),
('60','c'),('30','e'),('70','e'),('40','g'),('80','g');
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假设UPDATE NAME = 'c' 或者 DELETE NAME = 'c' 会产生间隙锁:

此时会去寻找非唯一索引的间隙锁的上下区间,对应表里数据区间就是(a,e);

1:如果插入的数据,属于(a,e)之间,既b,d,此时无法插入,因为b,d被间隙锁锁定

2:如果插入的数据,不属于(a,e)之间,那么不受间隙锁影响,自由插入

3:如果插入的数据,等于a或者e,此时需要再根据主键来判断锁定范围:

1):如果是a,则取a的最大值ID为50,只要插入的数据ID<50则可以自由插入,ID>50既全部锁定无法插入

2):如果是e,则取e的最小值ID为30,只要插入的数据ID>30则可以自由插入,ID<30既全部锁定无法插入

那么开始模拟死锁情景


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