Mysql一分鐘定位 Next-Key Lock，你需要幾分鐘

• 2020 年 2 月 13 日
• 筆記

一分鐘定位 Next-Key Lock，你需要幾分鐘

標籤： Mysql、Next-KeyLock、插入意向鎖

連接與線程

查看連接信息 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 非企業版本只支持一個線程一個鏈接

查看線程模型 show variables like 'thread_handling'

+-----------------------------------------+---------------------------+  | Variable_name                           | Value                     |  +-----------------------------------------+---------------------------+  | thread_handling                         | one-thread-per-connection |  +-----------------------------------------+---------------------------+

【 事務提交策略】 有兩個隱藏事務提交時間點需要注意，第一個是 autocommit=1 Mysql session 級別的自動提交變量，所有 ORM 框架中的事務提交控制都會受到這個字段影響，默認情況下當前語句會自動提交，但是如果是顯示 begin transaction 開啟事務需要自行手動提交。有些時候 ORM 框架會根據一些設置或者策略，將 autocommit 設置為0。

第二個就是，DDL操作前都會隱式提交當前事務，有些腳本將DML和DDL混合在一起使用，這樣會有一致性問題。DDL會自動提交當前事務。因為DDL在5.7之前都是不支持事務原則操作的。（Mysql8.0已經支持DDL事務性）

Next-Key Lock 排查

Next-Key Lock 只發生在 RR（REPEATABLE-READ） 隔離級別下。

Mysql 有很多類型對種鎖，表鎖、record lock、gap lock、意向共享/排他鎖、插入意向鎖、元數據鎖、Auto_Incr自增鎖，排除掉 元數據鎖、Auto_Incr自增鎖 之後，剩下的鎖組合使用最多的就是在RR隔離級別下。

RR隔離級別是默認事務隔離級別，也是Mysql的強項之一，在RR隔離級別下事務有最大的吞吐量，而且不會出現幻讀問題。Next-Key Lock 就是為了解決這個問題，簡單講 record lock+gap lock 就是 Next-Key Lock。

_幻讀_的根本問題就是出現在記錄的邊界值上，比如我們統計年齡大於30歲的人數：select count(1) peoples where age>30 這個語句有可能每次查詢得到的結果集都是不一樣的，因為只要符合 age>30 的記錄進到我們的 peoples 表中就會被查詢條件命中。

所以要想解決幻讀不僅不允許記錄的空隙被插入記錄外，還要防止兩遍記錄被修改，因為如果前後兩條記錄被修改了那區間就會變大，就會有幻讀出現。

我們看個例子。

 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  |  +----+-----+

為了方便調試，將 innodb 獲取鎖的超時時間調大點

show variables like '%innodb_lock_wait%'  set innodb_lock_wait_timeout=600

開啟兩個會話。

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 找到連接的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>

• 事務

select * from information_schema.innodb_trx G 查看事務執行情況。

***************************[ 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 事務狀態是 LOCK WAIT 在等待鎖，457239事務狀態是 RUNNING執行中，正在等待事務提交。

• 鎖

select * from information_schema.innodb_locks G 查看鎖的佔用情況。

***************************[ 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 表包含了已經獲取到的鎖信息和請求鎖的信息。lock_index字段表示鎖走的索引，record鎖都是基於索引完成。

根據上面事務457240狀態是獲取鎖，lock_data | 35, 7，表示請求的數據。而事務457239佔用了當前X鎖。

• 鎖等待

select * from information_schema.innodb_lock_waits 查看鎖等待信息。

***************************[ 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 事務需要獲取131:4:4鎖，457239 事務佔用了131:4:4鎖。

• innodb 監視器 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 正在準備上插入意向鎖，插入意向鎖本質上是加間隙鎖，是為了保證最大並發插入，不相關的行插入不受到互斥。thread id 5 需要保證在插入前加上間隙鎖，主要是防止並發插入帶來的一致性問題。

session 5 和 session 8 都沒有操作到 id=3，age=35的記錄，但是卻被X+Gap Lock 鎖住，只有這樣才能解決幻讀問題。

作者：王清培（趣頭條 Tech Leader）