MySQL(五):锁的升级，你不可不知的关键点

2023-12-12 16:17:28

行锁为什么会升级？

在MySQL(四):锁的原理，讲解了为什么会在一个事务里面使用锁，而锁又分为表锁和行锁，行锁只有InnoDB存储引擎才有，因为InnoDB支持事务，而事务涉及到四个特性，其中一个是隔离性。

隔离性有不同的级别，如RR、RC、READ COMMITTED、READ UNCOMMITTED，每个级别的隔离性都会有不同的锁策略，这个不是本文重点，本文主要讲解行锁，行锁是怎么升级的。

为什么会在RR级别下出现行锁升级呢？在RR级别下，在查询一条数据的时候，会先给这行数据加上一个行锁，如果该行数据不存在，InnoDB会自动给索引的范围加上一个间隙锁，这个是因为RR级别的隔离性是最高的，如果在查询一个范围的时候，又有一个事务准备往这个范围插入数据，如果范围没有锁，那么这个查询会查到这些插入的数据，这样就造成了幻读。

间隙锁只存在RR级别下，间隙锁实际上是一个范围锁，它会把索引范围内所有的行都锁定，包括索引范围内的空隙，比如：

select * from user where id between 1 and 10000;

如果在RR级别下，执行这条SQL，InnoDB引擎就会给1和10000之间的索引加上一个间隙锁，此时如果另一个事务要插入一条id为5000的数据，就会被阻塞。

如果在RC级别下，执行上面的SQL，InnoDB引擎就不会给索引加上间隙锁，所以另外一个事务是可以往1和10000之间插入数据的，这样查询就可能会查询到这些新插入的数据，这就是幻读。

为了避免RR级别下的间隙锁，MySQL会把间隙锁升级为表锁，这样就不会出现幻读。

2. 锁升级的危害

锁升级的危害有很多，主要有以下几点：

性能下降： 锁升级会增加数据库的锁开销，导致数据库的性能下降。
死锁： 锁升级可能会导致死锁，死锁是指两个或多个事务互相等待对方释放锁，导致两个事务都无法继续执行。
系统崩溃： 锁升级可能会导致系统崩溃，当数据库锁冲突严重时，系统可能会崩溃。

3. 锁升级怎么办

为了避免锁升级，我们可以采取以下措施：

使用更低的隔离级别： 如果对数据的一致性要求不高，我们可以使用更低的隔离级别，如RC或READ COMMITTED，这样可以避免锁升级。
使用索引： 使用索引可以减少锁的范围，从而避免锁升级。
避免在事务中执行长时间的操作： 如果在事务中执行长时间的操作，可能会导致锁升级。
合理设计数据库表结构： 合理设计数据库表结构可以减少锁冲突，从而避免锁升级。

4. 案例讲解

我们通过几个案例来讲解锁升级是如何产生的，以及如何优化解决锁升级的问题。

案例1：

-- 事务一
begin;
select * from user where id = 1;
update user set name = 'zhangsan' where id = 1;
commit;

-- 事务二
begin;
select * from user where id = 1;
update user set name = 'lisi' where id = 1;
commit;

在案例1中，事务一先查询了id为1的用户，然后更新了id为1的用户的姓名，事务二也查询了id为1的用户，然后更新了id为1的用户的姓名。

在RR级别下，事务一查询id为1的用户时，会给id为1的行加上一个行锁，然后事务一更新id为1的用户时，会把行锁升级为表锁，此时事务二查询id为1的用户时，就会被事务一的表锁阻塞。

案例2：

-- 事务一
begin;
select * from user where id between 1 and 100;
update user set name = 'zhangsan' where id between 1 and 100;
commit;

-- 事务二
begin;
select * from user where id = 50;
update user set name = 'lisi' where id = 50;
commit;

在案例2中，事务一查询了id在1和100之间的所有用户，然后更新了id在1和100之间的所有用户的姓名，事务二查询了id为50的用户，然后更新了id为50的用户的姓名。

在RR级别下，事务一查询id在1和100之间的所有用户时，会给id在1和100之间的所有索引加上一个间隙锁，然后事务一更新id在1和100之间的所有用户时，会把间隙锁升级为表锁，此时事务二查询id为50的用户时，就会被事务一的表锁阻塞。

案例3：

-- 事务一
begin;
select * from user where id = 1;
-- 执行一个长时间的操作
sleep(100);
update user set name = 'zhangsan' where id = 1;
commit;

-- 事务二
begin;
select * from user where id = 1;
update user set name = 'lisi' where id = 1;
commit;