MySQL行锁、间隙锁和临键锁示例详解

在MySQL中，InnoDB存储引擎实现了其自己的多版本并发控制（MVCC）机制，以及基于锁的并发控制。InnoDB使用锁来实现事务的隔离级别，其中包括行锁（Row Locks）、间隙锁（Gap Locks）和临键锁（Next-Key Locks）。这些锁的类型对于理解事务的隔离级别和避免死锁等问题非常重要。

1.行锁 （Record Lock）

锁住索引中的一条具体记录。 保证原子性：防止多个事务同时修改同一条记录
例如：SELECT * FROM t WHERE id = 10 FOR UPDATE;会在 id=10这条记录的索引上加行锁。

示例

-- 事务A
BEGIN;
SELECT * FROM users WHERE id = 10 FOR UPDATE;
-- 此时其他事务执行以下操作会被阻塞：
-- UPDATE users SET name = 'new' WHERE id = 10;
-- DELETE FROM users WHERE id = 10;

2.间隙锁（Gap Lock）

锁住索引记录之间的间隙，但不包括记录本身。唯一目的就是防止其他事务在这个间隙中插入新记录，解决幻读问题。
它是一个开区间。例如：假设表中有 id为 5, 10, 15 的记录。那么间隙锁可以锁住 (-∞, 5)，(5, 10)，(10, 15)，(15, +∞)这些范围。

触发时机

（1）在可重复读或串行化隔离级别下。
（2）唯一索引/普通索引，等值查询，记录不存在时。

示例

表 user，其 age字段上有普通索引

事务A:
BEGIN;
SELECT * FROM user WHERE age = 25 FOR UPDATE; 
由于 age=25不存在，InnoDB 会找到 25所在的间隙，即 (20, 30)。此时，事务 A 会在 (20, 30)这个间隙上加间隙锁。
事务B：
INSERT INTO user (id, age) VALUES (10, 22); -- 阻塞。因为 22 在 (20, 30) 区间内
INSERT INTO user (id, age) VALUES (10, 28); -- 阻塞。因为 28 在 (20, 30) 区间内
INSERT INTO user (id, age) VALUES (10, 20); -- 成功。20 是已存在的记录，不在间隙锁范围内（但可能被记录锁或临键锁影响）
INSERT INTO user (id, age) VALUES (10, 30); -- 成功。30 是已存在的记录，不在间隙锁范围内
事务 B 的插入操作会被阻塞，直到事务 A 提交。这样就防止了在事务 A 中如果再次执行 SELECT ... FOR UPDATE可能会看到新插入的 age=22或 28的记录（幻读）。

3.临键锁（Next-Key Lock）

行锁 + 间隙锁。它锁住一条记录和该记录之前的间隙。它是一个左开右闭区间。临键锁是 InnoDB 默认的行锁模式
例如：对于记录 id=10，它的临键锁会锁住 (5, 10]这个区间。这意味着既不能插入 id=6的新记录（间隙被锁），也不能修改或删除 id=10的记录（记录被锁）。

示例

（1）等值查询

事务A
SELECT * FROM users WHERE age = 20 FOR UPDATE;

过程：InnoDB 通过 B+ 树找到 age=20 的记录，并给它加上临键锁。

锁定的范围：(10, 20]。

为什么不是 [20, 20]？因为临键锁的本质是锁“下一个键”之前的间隙。对于 age=20，它会锁住 (上一个记录的值, 20]，即 (10, 20]。

（2）范围查询

事务A
SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 15 AND 25 FOR UPDATE;

找到第一条满足条件的记录，即 age=20。锁住 (10, 20]。

继续向后扫描，找到 age=30。虽然 30 不满足条件（30 > 25），但根据规则，扫描到的记录也要加锁。锁住 (20, 30]。

最终锁定的范围：(10, 20] 和 (20, 30]。这相当于锁定了整个 (10, 30] 的区间。

效果：任何试图在 age=15 到 age=30 之间插入、更新记录的操作都会被阻塞。

（3）特殊场景：唯一索引等值查询

当使用唯一索引进行等值查询并且数据存在时，InnoDB 会优化，降级为仅使用行锁。

SELECT * FROM users WHERE id = 3 FOR UPDATE;
此时，InnoDB 知道 id=3 是唯一的，不需要防止幻读，所以只会锁住 id=3 这一条记录本身，而不会加间隙锁。

相关SQL语句

-- 查看当前锁信息
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;
-- MySQL 8.0+ 性能schema锁监控
SELECT * FROM performance_schema.data_locks;
SELECT * FROM performance_schema.data_lock_waits;

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