MySQL 是怎么加锁的？

大家好，我是小林。
在前一篇文章我讲了下 MySQL 的全局锁、表级锁和行级别锁，其中行级锁只提了概念，并没有具体说。
因为行级锁加锁规则比较复杂，不同的场景，加锁的形式还不同，所以这次就来好好介绍下行级锁。
对记录加锁时，加锁的基本单位是 next-key lock，它是由记录锁和间隙锁组合而成的，next-key lock 是前开后闭区间，而间隙锁是前开后开区间。
但是，next-key lock 在一些场景下会退化成记录锁或间隙锁。
那到底是什么场景呢？今天，我们就以下面这个表来进行实验说明。

其中，id 是主键索引（唯一索引），b 是普通索引（非唯一索引），a 是普通的列。
注意，我的 MySQL 的版本是 8.0.26，不同版本的加锁规则可能是不同的。

#唯一索引等值查询

当我们用唯一索引进行等值查询的时候，查询的记录存不存在，加锁的规则也会不同：

• 当查询的记录是存在的，在用「唯一索引进行等值查询」时，next-key lock 会退化成「记录锁」。
• 当查询的记录是不存在的，在用「唯一索引进行等值查询」时，next-key lock 会退化成「间隙锁」。

接下里用两个案例来说明。
先看看记录是存在的。
来看下面这个例子：

会话1加锁变化过程如下：

1. 加锁的基本单位是 next-key lock，因此会话1的加锁范围是(8, 16];
2. 但是由于是用唯一索引进行等值查询，且查询的记录存在，所以 next-key lock 退化成记录锁，因此最终加锁的范围是 id = 16 这一行。

所以，会话 2 在修改 id=16 的记录时会被锁住，而会话 3 插入 id=9 的记录可以被正常执行。
接下来，看看记录不存在的情况
来看看，下面这个例子：

会话1加锁变化过程如下：

1. 加锁的基本单位是 next-key lock，因此主键索引 id 的加锁范围是(8, 16];
2. 但是由于查询记录不存在，next-key lock 退化成间隙锁，因此最终加锁的范围是 (8,16)。

所以，会话 2 要往这个间隙里面插入 id=9 的记录会被锁住，但是会话 3 修改 id =16 是可以正常执行的，因为 id = 16 这条记录并没有加锁。

#唯一索引范围查询

范围查询和等值查询的加锁规则是不同的。
举个例子，下面这两条查询语句，查询的结果虽然是一样的，但是加锁的范围是不一样的。
select from t_test where id=8 for update; select from t_test where id>=8 and id<9 for update;
做个实验就知道了。

会话 1 加锁变化过程如下：

1. 最开始要找的第一行是 id = 8，因此 next-key lock(4,8]，但是由于 id 是唯一索引，且该记录是存在的，因此会退化成记录锁，也就是只会对 id = 8 这一行加锁；
2. 由于是范围查找，就会继续往后找存在的记录，也就是会找到 id = 16 这一行停下来，然后加 next-key lock (8, 16]，但由于 id = 16 不满足 id < 9，所以会退化成间隙锁，加锁范围变为 (8, 16)。

所以，会话 1 这时候主键索引的锁是记录锁 id=8 和间隙锁(8, 16)。
会话 2 由于往间隙锁里插入了 id = 9 的记录，所以会被锁住了，而 id = 8 是被加锁的，因此会话 3 的语句也会被阻塞。
由于 id = 16 并没有加锁，所以会话 4 是可以正常被执行。

#非唯一索引等值查询

当我们用非唯一索引进行等值查询的时候，查询的记录存不存在，加锁的规则也会不同：

• 当查询的记录存在时，除了会加 next-key lock 外，还额外加间隙锁，也就是会加两把锁。
• 当查询的记录不存在时，只会加 next-key lock，然后会退化为间隙锁，也就是只会加一把锁。

接下里用两个案例来说明。
我们先来看看查询的值存在的情况。
比如下面这个例子：

会话 1 加锁变化过程如下：

1. 先会对普通索引 b 加上 next-key lock，范围是(4,8];
2. 然后因为是非唯一索引，且查询的记录是存在的，所以还会加上间隙锁，规则是向下遍历到第一个不符合条件的值才能停止，因此间隙锁的范围是(8,16)。

所以，会话1的普通索引 b 上共有两个锁，分别是 next-key lock (4,8] 和间隙锁 (8,16) 。
那么，当会话 2 往间隙锁里插入 id = 9 的记录就会被锁住，而会话 3 和会话 4 是因为更改了 next-key lock 范围里的记录而被锁住的。
然后因为 b = 16 这条记录没有加锁，所以会话 5 是可以正常执行的。
接下来，我们看看查询的值不存在的情况
直接看案例：

会话 1 加锁变化过程如下：

1. 先会对普通索引 b 加上 next-key lock，范围是(8,16];
2. 但是由于查询的记录是不存在的，所以不会再额外加个间隙锁，但是 next-key lock 会退化为间隙锁，最终加锁范围是 (8,16)。

会话 2 因为往间隙锁里插入了 b = 9 的记录，所以会被锁住，而 b = 16 是没有被加锁的，因此会话 3 的语句可以正常执行。

#非唯一索引范围查询

非唯一索引和主键索引的范围查询的加锁也有所不同，不同之处在于普通索引范围查询，next-key lock 不会退化为间隙锁和记录锁。
来看下面这个案例：

会话 1 加锁变化过程如下：

1. 最开始要找的第一行是 b = 8，因此 next-key lock(4,8]，但是由于 b 不是唯一索引，并不会退化成记录锁。
2. 但是由于是范围查找，就会继续往后找存在的记录，也就是会找到 b = 16 这一行停下来，然后加 next-key lock (8, 16]，因为是普通索引查询，所以并不会退化成间隙锁。

所以，会话 1 的普通索引 b 有两个 next-key lock，分别是 (4,8] 和(8, 16]。这样，你就明白为什么会话 2 、会话 3 、会话 4 的语句都会被锁住了。

#总结

这次我以 MySQL 8.0.26 版本做了几个实验，让大家了解了唯一索引和非唯一索引的行级锁的加锁规则。
这里需要注意的是，不同的版本加锁规则可能会有所不同。我这里总结下， 我这个 MySQL 版本的行级锁的加锁规则。
唯一索引等值查询：

• 当查询的记录是存在的，next-key lock 会退化成「记录锁」。
• 当查询的记录是不存在的，next-key lock 会退化成「间隙锁」。

非唯一索引等值查询：

• 当查询的记录存在时，除了会加 next-key lock 外，还额外加间隙锁，也就是会加两把锁。
• 当查询的记录不存在时，只会加 next-key lock，然后会退化为间隙锁，也就是只会加一把锁。

非唯一索引和主键索引的范围查询的加锁规则不同之处在于：

• 唯一索引在满足一些条件的时候，next-key lock 退化为间隙锁和记录锁。
• 非唯一索引范围查询，next-key lock 不会退化为间隙锁和记录锁。