RR级别下的GAP锁范围

故不尽知用兵之害者，则不能尽知用兵之利也。

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对于索引，给人的第一印象可能是查询性能的提高，再者是更新或插入之后的sort/merge开销以及页分裂问题（聚簇索引也是索引）。

还有一些同学说索引对于写数据也有颇多好处，好处来自于记录锁定的减少，那么，究竟锁住了多少条记录呢？（知道的就不用往下翻了，不如看看女主播爽歪歪）

 

今天聊的是MySQL数据库InnoDB引擎下RR级别SQL执行的加锁范围，版本号是8.0.18。

先贴一波表结构：

create table stusys.a
(
id   bigint auto_increment
        primary key,
num  int not null,
    note int null
);
​
create index a_num_index
on stusys.a (num);

 

准备一下做实验的数据：

insert into a(num) values(5);
insert into a(num) values(10);
insert into a(num) values(20);

 

众所周知，四种隔离级别解决的是读数据的问题，RC和RR是通过MVCC实现了一致性非锁定读，就是常说的快照读，读不加锁；与之相对的一致性锁定读就是所谓的当前读了，顾名思义，读加锁。

锁定读在RR级别下是为了解决幻读的问题，幻读是发生在两次update/delete下数据不一致的情况，究其原因是在两次写过程中有新的数据插入，所以要做的自然就是如何在两次写过程中禁止新的数据插入，InnoDB通过RecordLock+GapLock+NextKeyLock解决了这个问题。

 

---------------切入正题---------------

 

首先我们开启事务1，做一个update：

update a set note = '1' where num = 10;

现在请大家想一想，如何禁止num = 10的数据插入呢？很简单，索引已经把数据列成一排了，我们在index_num = 10上面把它给框住，不让其他的num = 10的数据插入就可以了，所以现在的思路是这样的：

现在开启事务2，插入一条数据10：(之后我尽量不贴SQL代码了，节省篇幅）

insert into a(num) values(10);

发现插入数据被阻塞了，嗯，没有问题，可以得知10上面被加了行锁，同时为了禁止数据插入又加了间隙锁，那么此时哪些数据可以被插入呢？

（下面如果没有特殊说明，我所说的加锁都是间隙锁）

接着在事务2里插入数据9，发现被阻塞了：

然后在事务3里插入数据11，发现也被阻塞了：

为什么呢？难道我加了索引还被锁住了整张表？这时我们肯定会第一时间想到临界点。（想不到的劝退）

 

事务2插入数据5，事务3插入数据20：

    事务1：

    事务2：

我靠，数据5被禁止插入，但是数据20是可以的！莫非只有前者被锁住？事情开始变得有意思了。

 

现在我们回过头来想想之前所框住的数据，假设我们编了一个篱笆墙，这个篱笆墙的长度必然是有限的，而长度则是两边木桩之间的距离（别跟我说篱笆是弯的），那么问题就来了，如果之前的数据10被这段篱笆框住了，而篱笆是不会自动延伸的，那么这样能够阻止其他事务插入数据10吗？

答案是不可以，所以为了不让新来的数据10插入，就必须延长篱笆，延长多少就够了呢？那就选取索引上与当前条件最近的两个点吧，所以实际上它是这样加锁的：

 

但是为什么数据5被锁住了，而数据20却没有呢？别忘了，InnoDB是很聪明的，只锁定必要的范围就可以了，这个必要的范围与索引就有关系了，且看建表语句中有这么一句，我给你们搬下来了：

create index a_num_index on stusys.a (num);

InnoDB默认的索引排序规则是asc，也就是说，相同的索引数据是往后排的，是不是上面的两条插入语句如果成功后，就变成这样了呢：

我们改一下表结构，做个试验，下面是SQL语句和当前的数据：

alter table a add num2 int default 0 not null;
​
drop index a_num_index on a;
​
create index a_num_num2_index on a (num, num2);

现在让事务1同样更新数据10，事务2这次插入数据（5，-1）：

成功插入！与我们所料一致！

 

每当人们谈起幻读，总是离不开三个锁：RecordLock、GapLock、NextKeyLock，行锁是为了禁止数据修改造成两次写操作不一致，这个很容易理解；而GapLock/NextKeyLock则是实现了数据禁止插入，所以常常将这两个锁放在一起叙述，NextKeyLock较为官方一点的解释是：“索引记录上面的锁 + 索引记录前面间隙上的锁”，比较绕口，我认为大可不必死记硬背，我们只需要知道它究竟锁定了多少条记录即可。

我个人总结了一下，觉得这样比较容易理解，也比较容易分析，只有两步：

    1.我所修改/删除的是哪些数据；

    1.这些数据的左右两个端点是什么；（就是上面说的木桩）

当然你必须要考虑你是否在条件上有索引以及索引的排序方式，就这么简单。

 

至于两端点是否可以被修改、以及先insert之后锁范围的变化，有兴趣的同学可以自己做实验，我这里只提示一下insert如果成功则会将当前插入的记录上一个行锁，其他的按照上面两个步骤分析即可。

 

最后把我们的最终思维抽象图贴一下：

 

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