一分钟定位 Next-Key Lock，你需要几分钟
标签： Mysql、Next-KeyLock、插入意向锁
连接与线程
查看连接信息 show processlist
+----+------+------------------+------+---------+------+----------+------------------+
| Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
+----+------+------------------+------+---------+------+----------+------------------+
| 3 | root | 172.17.0.1:60542 | test | Query | 0 | starting | show processlist |
| 5 | root | 172.17.0.1:60546 | test | Sleep | 4168 | | <null> |
| 8 | root | 172.17.0.1:60552 | test | Sleep | 4170 | | <null> |
+----+------+------------------+------+---------+------+----------+------------------+
mysql 非企业版本只支持一个线程一个链接
查看线程模型 show variables like 'thread_handling'
+-----------------------------------------+---------------------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------------------------+---------------------------+
| thread_handling | one-thread-per-connection |
+-----------------------------------------+---------------------------+
【 事务提交策略】
有两个隐藏事务提交时间点需要注意，第一个是 autocommit=1 Mysql session 级别的自动提交变量，所有 ORM 框架中的事务提交控制都会受到这个字段影响，默认情况下当前语句会自动提交，但是如果是显示 begin transaction 开启事务需要自行手动提交。有些时候 ORM 框架会根据一些设置或者策略，将 autocommit 设置为0。
第二个就是，DDL操作前都会隐式提交当前事务，有些脚本将DML和DDL混合在一起使用，这样会有一致性问题。DDL会自动提交当前事务。因为DDL在5.7之前都是不支持事务原则操作的。（Mysql8.0已经支持DDL事务性）
Next-Key Lock 排查
Next-Key Lock 只发生在 RR（REPEATABLE-READ） 隔离级别下。
Mysql 有很多类型对种锁，表锁、record lock、gap lock、意向共享/排他锁、插入意向锁、元数据锁、Auto_Incr自增锁，排除掉 元数据锁、Auto_Incr自增锁 之后，剩下的锁组合使用最多的就是在RR隔离级别下。
RR隔离级别是默认事务隔离级别，也是Mysql的强项之一，在RR隔离级别下事务有最大的吞吐量，而且不会出现幻读问题。Next-Key Lock 就是为了解决这个问题，简单讲 record lock+gap lock 就是 Next-Key Lock。
_幻读_的根本问题就是出现在记录的边界值上，比如我们统计年龄大于30岁的人数：select count(1) peoples where age>30 这个语句有可能每次查询得到的结果集都是不一样的，因为只要符合 age>30 的记录进到我们的 peoples 表中就会被查询条件命中。
所以要想解决幻读不仅不允许记录的空隙被插入记录外，还要防止两遍记录被修改，因为如果前后两条记录被修改了那区间就会变大，就会有幻读出现。
我们看个例子。
CREATE TABLE `peoples` (
`id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`age` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_peoples_age` (`age`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4
+----+-----+
| id | age |
+----+-----+
| 1 | 20 |
| 2 | 30 |
| 3 | 35 |
| 4 | 40 |
+----+-----+
为了方便调试，将 innodb 获取锁的超时时间调大点
show variables like '%innodb_lock_wait%'
set innodb_lock_wait_timeout=600
开启两个会话。
session A id=8:
begin
select count(1) from peoples where age>30 for update;
session B id=5:
begin
insert into peoples(age) values(31)
show processlist 找到连接的id。
***************************[ 1. row ]***************************
Id | 3
User | root
Host | 172.17.0.1:60542
db | test
Command | Query
Time | 0
State | starting
Info | show processlist
***************************[ 2. row ]***************************
Id | 5
User | root
Host | 172.17.0.1:60546
db | test
Command | Query
Time | 394
State | update
Info | insert into peoples(age) values(31)
***************************[ 3. row ]***************************
Id | 8
User | root
Host | 172.17.0.1:60552
db | test
Command | Sleep
Time | 396
State |
Info | <null>
- 事务
select * from information_schema.innodb_trx G 查看事务执行情况。
***************************[ 1. row ]***************************
trx_id | 457240
trx_state | LOCK WAIT
trx_started | 2020-01-27 06:08:12
trx_requested_lock_id | 457240:131:4:4
trx_wait_started | 2020-01-27 06:09:25
trx_weight | 6
trx_mysql_thread_id | 5
trx_query | insert into peoples(age) values(31)
trx_operation_state | inserting
trx_tables_in_use | 1
trx_tables_locked | 1
trx_lock_structs | 5
trx_lock_memory_bytes | 1136
trx_rows_locked | 4
trx_rows_modified | 1
trx_concurrency_tickets | 0
trx_isolation_level | REPEATABLE READ
trx_unique_checks | 1
trx_foreign_key_checks | 1
trx_last_foreign_key_error | <null>
trx_adaptive_hash_latched | 0
trx_adaptive_hash_timeout | 0
trx_is_read_only | 0
trx_autocommit_non_locking | 0
***************************[ 2. row ]***************************
trx_id | 457239
trx_state | RUNNING
trx_started | 2020-01-27 06:07:59
trx_requested_lock_id | <null>
trx_wait_started | <null>
trx_weight | 3
trx_mysql_thread_id | 8
trx_query | <null>
trx_operation_state | <null>
trx_tables_in_use | 0
trx_tables_locked | 1
trx_lock_structs | 3
trx_lock_memory_bytes | 1136
trx_rows_locked | 5
trx_rows_modified | 0
trx_concurrency_tickets | 0
trx_isolation_level | REPEATABLE READ
trx_unique_checks | 1
trx_foreign_key_checks | 1
trx_last_foreign_key_error | <null>
trx_adaptive_hash_latched | 0
trx_adaptive_hash_timeout | 0
trx_is_read_only | 0
trx_autocommit_non_locking | 0
457240 事务状态是 LOCK WAIT 在等待锁，457239事务状态是 RUNNING执行中，正在等待事务提交。
- 锁
select * from information_schema.innodb_locks G 查看锁的占用情况。
***************************[ 1. row ]***************************
lock_id | 457240:131:4:4
lock_trx_id | 457240
lock_mode | X,GAP
lock_type | RECORD
lock_table | `test`.`peoples`
lock_index | idx_peoples_age
lock_space | 131
lock_page | 4
lock_rec | 4
lock_data | 35, 7
***************************[ 2. row ]***************************
lock_id | 457239:131:4:4
lock_trx_id | 457239
lock_mode | X
lock_type | RECORD
lock_table | `test`.`peoples`
lock_index | idx_peoples_age
lock_space | 131
lock_page | 4
lock_rec | 4
lock_data | 35, 7
innodb_locks 表包含了已经获取到的锁信息和请求锁的信息。lock_index字段表示锁走的索引，record锁都是基于索引完成。
根据上面事务457240状态是获取锁，lock_data | 35, 7，表示请求的数据。而事务457239占用了当前X锁。
- 锁等待
select * from information_schema.innodb_lock_waits 查看锁等待信息。
***************************[ 1. row ]***************************
requesting_trx_id | 457240
requested_lock_id | 457240:131:4:4
blocking_trx_id | 457239
blocking_lock_id | 457239:131:4:4
457240 事务需要获取131:4:4锁，457239 事务占用了131:4:4锁。
- innodb 监视器
show engine innodb status
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 422032240994144, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 457240, ACTIVE 394 sec inserting
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 5 lock struct(s), heap size 1136, 7 row lock(s), undo log entries 1
MySQL thread id 5, OS thread handle 140556966967040, query id 105 172.17.0.1 root update
insert into peoples(age) values(31)
------- TRX HAS BEEN WAITING 165 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
RECORD LOCKS space id 131 page no 4 n bits 72 index idx_peoples_age of table `test`.`peoples` trx id 457240 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
Record lock, heap no 4 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000023; asc #;;
1: len 4; hex 00000007; asc ;;
------------------
---TRANSACTION 457239, ACTIVE 407 sec
3 lock struct(s), heap size 1136, 5 row lock(s)
MySQL thread id 8, OS thread handle 140556966696704, query id 104 172.17.0.1 root
MySQL thread id 5 正在准备上插入意向锁，插入意向锁本质上是加间隙锁，是为了保证最大并发插入，不相关的行插入不受到互斥。thread id 5 需要保证在插入前加上间隙锁，主要是防止并发插入带来的一致性问题。
session 5 和 session 8 都没有操作到 id=3，age=35的记录，但是却被X+Gap Lock 锁住，只有这样才能解决幻读问题。
作者：王清培（趣头条 Tech Leader）