MySQL InnoDB存储引擎锁机制实验

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mob604756f5c18e 2013-04-05 00:02:00

文章标签 客户端 mysql 数据字段回滚 文章分类 代码人生

之前的文章提到MySQL的InnoDB存储引擎使用的是行级锁，并且默认的事务隔离级别为可重复读，而不同于Oracle默认的事务隔离级别提交读。那么MySQL的InnoDB存储引擎的锁机制的具体表现是怎样的呢？实验如下：

首先建立一张测试使用的表：

CREATE TABLE`test_innodb_lock` (

`a` int(11) DEFAULT NULL,

`b` varchar(16) DEFAULT NULL,

KEY `test_innodb_lock_a_IDX` (`a`)

) ENGINE=InnoDB

然后再往这张表里插入一些数据，以备使用，最终表数据如下：

+------+------+

| a | b |

+------+------+

| 1 | a |

| 1 | x |

| 1 | y |

| 2 | b |

| 2 | w |

| 2 | z |

| 3 | c |

| 4 | d |

| 5 | e |

| 8 | ff |

| 8 | f |

| 10 | g |

+------+------+

首先我们来看看行级锁的情况：

实验一：

打开两个MySQL客户端，

在客户端1执行:

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

修改客户端1的事务提交方式为手动提交；

在客户端2执行：

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

同样修改客户端2的事务提交方式为手动提交；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a = 1 and b = 'y';

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

同时使用索引字段a和非索引字段b更新一条数据；

在客户端2执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=1 and b = 'x';

同时使用索引字段a（并且索引值同客户端1的值相同）和非索引字段更新另外一条数据；

结果发现客户端2的update语句被阻塞，需要客户端1提交或回滚才能继续执行。说明，虽然两个事务最终更新的数据不是同一条数据，但然后可能被锁定，这是因为两条SQL语句都使用了相同的索引值（a=1），行级锁上升为页级锁。

实验二：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验一的操作；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验一的操作；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a = 1 and b = 'a';

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

同时使用索引字段a和非索引字段b更新一条数据；

在客户端2执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=2 and b = 'b';

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

同时使用索引字段a（索引值不同于客户端1SQL语句的索引值）和非索引字段b更新一条数据；

更新顺利进行，执行并没有被阻塞；

说明，同是根据索引和非索引字段进行更新数据，当两个事务的SQL语句中的索引条件值不一样时，更新仍然能够顺利进行。

实验三：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验一的操作；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验一的操作；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where b = 'd';

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

通过非索引字段更新唯一的一条数据记录，

在客户端2执行：

mysql> update test_innodb_lock set b='xxx' where b ='e';

通过非索引字段更新另外一条唯一的一条数据记录，update语句被阻塞；

说明，一个事务根据非索引字段更新数据时，InnoDB会将整个表给锁住，行级锁此时上升为表级锁。

实验四：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验三的操作；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验三的操作；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=4;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

只使用索引更新数据记录

在客户端2执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=4;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

只使用索引更新数据记录，同时索引值与客户端1的索引值相同（a=4），此时，客户端2的update语句被阻塞。

说明，这个现象的行级锁，于我们理解的行级锁一致，即真正只是锁定了一条记录。

实验五：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验四的操作；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验四的操作；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=4;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

只使用索引更新数据记录

在客户端2执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where b=’g’;

只使用非索引字段更新数据记录，客户端2的update语句被阻塞，这是因为客户端2的update语句由于没有使用索引，需要在数据表上加意向排他锁，但在a=4这条记录上，已经存在排他锁了，索引客户端2的update语句只能被阻塞。

以上实验说明：

1、 InnoDB的行级锁在有些情况下是会自动上升为页级锁和表级锁的，此时数据库的写性能会急剧下降，并可能出现大量的死锁（关于死锁的情况，很容易模仿出来，这里不在举例）；

2、真正的行级锁，只发生在所有的事务都是通过索引来进行检索数据的。

下面我们继续实验与间隙锁相关的情况：

实验六：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验五的操作；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验五的操作；

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=8;

Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)

Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0

通过索引更新数据记录，索引值为8；

在客户端2执行：

mysql> insert into test_innodb_lock(a,b)values(8,'xxx');

向数据表中插入一条数据，插入数据的索引列的值与客户端1的SQL语句的索引值相同，都为8，此时，insert语句被阻塞。

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=8;

Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)

Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0

通过索引更新数据记录，索引值为8；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test_innodb_lock(a,b)values(5,'xxx');

向数据表中插入一条数据，插入数据的索引列的值小于客户端1的SQL语句的索引值，但大于或等于已有数据记录中最大小于检索索引（a=8）的索引值5，此时，insert语句被阻塞。

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=8;

Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)

Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0

通过索引更新数据记录，索引值为8；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test_innodb_lock(a,b)values(9,'xxx');

向数据表中插入一条数据，插入数据的索引列的值大于客户端1的SQL语句的索引值，但小于已有数据记录中最小大于检索索引（a=8）的索引值10，此时，insert语句被阻塞。

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where a=8;

Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)

Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0

通过索引更新数据记录，索引值为8；

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test_innodb_lock(a,b)values(10,'xxx');

向数据表中插入一条数据，插入数据的索引列的值大于客户端1的SQL语句的索引值，且大于或等于已有数据记录中最小大于检索索引（a=8）的索引值10，此时，insert语句顺利执行。

以上系列的动作说明，当一个事务在通过索引更新数据时，它会将该索引的前后紧紧相邻的索引记录锁住，包括那些根本就不存在的索引值，锁定的区间为左闭右开区间，即[x,y），其中x为小于事务中SQL语句索引值的最大值，y为大于事务中SQL语句索引值的最小值，在本例中，事务中SQL语句索引值为8，索引其锁定的区间为[5,10），所以另外一个事务在做insert操作时，索引值大于或等于5且小于10的索引记录都将被阻塞。需要注意的是，当更新事务的索引值为已有记录中最大值时，这时所有大于该索引值的记录，其他事务的insert操作都将被阻塞。这就是InnoDB间隙锁的具体表现。所以说，InnoDB的间隙锁避免了部分幻读，但不是全部，因为它锁定的是一个区间，而不是整张表。

实验七：

在客户端1执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验六的操作

在客户端2执行：

mysql> rollback;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

回滚实验六的操作

在客户端1执行：

mysql> update test_innodb_lock set b ='xxx' where b=’a’;

Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)