数据库优化 - InnoDB，select为啥会阻塞insert - 《PHP杂项》

一、InnoDB的索引
- 画外音：
- 画外音：
二、记录锁（Read Locks）
三、间隙锁（Gap Locks）
四、临键锁（Next-key Locks）
五、总结

MySQL的InnoDB的细粒度行锁，是他最吸引人的特性之一。
但是，如果查询没有命中索引，也将退化为表锁。
InnoDB的细粒度锁，是实现在索引记录上的。

一、InnoDB的索引

InnoDB的索引有两类索引，聚集索引（Clustered Index）与普通索引（Secondary Index）。
InnoDB的每一个表都会有聚集索引：

如果表定义了PK，则PK就是聚集索引
如果表没有定义PK，则第一个非空unique列是聚集索引
否则，InnoDB会创建一个隐藏的row-id 作为聚集索引

为了以后说明方便，后文都将以PK说明。
索引的结构是B+树，这里不展开B+树的细节，说几个结论：

在索引结构中，非叶子节点存储key，叶子结点存储value；
聚集索引，叶子结点存储行记录（row）
画外音：
所以，InnoDB索引和记录是存储在一起的，而MyISAM的索引和记录是分开存储的。
3.普通索引：叶子结点存储了PK的值；
画外音：
所以，InnoDB的普通索引，实际上会扫描两遍：
第一遍，由普通索引找到PK；
第二遍，由PK找到行记录
索引结构，InnoDB/MyISAM的索引结构，如果大家感兴趣，未来撰文详述

举个例子，假设有InnoDB表：
t(id PK,name KEY,sex,flag);
表中有四条记录
1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B
InnoDB，select为啥会阻塞insert - 图1
可以看到：

第一幅图，id PK的聚集索引，叶子存储了所有的行记录
第二幅图，name上的普通索引，叶子存储了PK的值。

对于：
select * from t where name = ‘shenjian’;

会先在name普通索引上查询到PK=1；
再在聚集索引上查询到(1,shenjian,m,A)的行记录

下文简单介绍InnoDB七种锁的剩下三种：

记录锁（Record Locks）
间隙锁（Gap Locks）
临键锁（Next-Key Locks）

为了方便讲述，如无特殊说明，后文中，默认的事务隔离级别为可重复读（Repeated Read，RR）。

二、记录锁（Read Locks）

记录锁，他封锁索引记录，例如：
select from t where id = 1 for update;
他会在id=1的索引记录上加锁，以阻止其他事务插入，更新，删除id=1这一行。
需要说明的是：
select from t where id = 1；
则是快照读（SnapShot Read），他并不加锁，具体在《InnoDB为什么并发高，读取快？》中做了详细阐述

三、间隙锁（Gap Locks）

间隙锁，他封锁索引记录中的间隔，或者第一条索引记录之间的范围，又或者最后一条索引记录之后的范围。
依然是上面的例子，InnoDB，RR：
t(id PK, name KEY, sex, flag);
表中有四条记录：
1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B
这个SQL语句
select * from t where id between 8 and 15 for update;
会封锁区间，以阻止其他事务id=10的记录插入

画外音：
为什么要阻止id = 10的记录插入？
如果能够插入成功，头一个事务执行相同的SQL语句，会发现结果集多出了一条记录，即幻影数据。
间隙锁的主要目的，就是为了防止其他事务在间隔中插入数据，以导致“不可重复度”。
如果把事务的隔离级别降级为读提交（Read Committed，RC），间隙锁则会自动失效

四、临键锁（Next-key Locks）

临键锁，是记录锁与间隙锁的组合，他的封锁范围，既包含索引记录，又包含索引区间。
更具体的，临键锁会封锁索引记录本身，以及索引记录之前的区间。
如果一个会话占有了索引记录R的共享/排他锁，其他会话不能立刻在R之前的区间插入新的索引记录。
画外音：原文是说
If one session has a shared or exclusive lock on record R in an index, another session cannot insert a new index record in the gap immediately before R in the index order.
依然是上面的例子，InnoDB，RR：
t(id PK, name KEY, sex, flag);
表中有四条记录：
1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B
PK上潜在的临键锁为：
(-infinity, 1]
(1, 3]
(3, 5]
(5, 9]
(9, +infinity]
临键锁的主要目的，也是为了避免幻读(Phantom Read)。如果把事务的隔离级别降级为RC，临键锁则也会失效。
画外音：关于事务的隔离级别，以及幻读，之前的文章一直没有展开说明，如果大家感兴趣，后文详述。
今天的内容，主要对InnoDB的索引，以及三种锁的概念做了介绍。场景与例子，也都是最简单的场景与最简单的例子。
InnoDB的锁，与索引类型，事务的隔离级别相关，更多更复杂更有趣的案例，后续和大家介绍。

五、总结

InnoDB的索引与行记录存储在一起，这一点和MyISAM不一样；
InnoDB的聚集索引存储行记录，普通索引存储PK，索引普通索引需要查询两次；
记录锁锁定索引记录
间隙锁锁定间隙，防止间隙中被其他事务插入
临键锁锁定索引记录+间隔，防止幻读。