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by emanjusaka from https://www.emanjusaka.com/archives/mysql-gap-lock 彼岸花开可奈何
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间隙锁（Gap Lock）是（RR 级别下）一个在索引记录之间的间隙上的锁，可以是两个索引记录之间，也可能是第一个索引记录之前或最后一个索引之后的空间。
间隙锁是 MySQL 行锁的一种，与行锁不同的是间隙锁可能锁定的是一行数据，也可能锁住一个间隙。
触发条件
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事务隔离级别为 REPEATABLE-READ（可重复读），间隙锁是为了防止幻读。
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使用范围查询条件
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使用等值查询但未命中记录时，如果查询的条件列上有索引
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索引不唯一的情况
锁定区间
间隙锁会向左找第一个比当前索引值小的值，向右找第一个比当前索引值大的值（没有则为正无穷），将此区间锁住，从而阻止其他事务在此区间插入数据
间隙锁（Gap Lock），左右都是开区间，间隙锁 + 行锁组合成 Next-key lock，左开右闭区间。
加锁规则
-
加锁的基本单位是 next-key lock，它是左开右闭区间
-
查找过程中访问到的对象才会加锁
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唯一索引上的等值查询，并且记录存在，next-key lock 退化为行锁
-
唯一索引上的范围查询会访问到不满足条件的第一个值为止
-
索引上的等值查询，会将距离最近的左边界和右边界作为锁定范围，如果索引不是唯一索引还会继续向右匹配，直到遇见第一个不满足条件的值，如果最后一个值不等于查询条件，Next-Key Lock 退化为间隙锁。
注意，delete 语句加锁的逻辑，其实跟 select ... for update 是类似的。
这些加锁规则并不全部适应 MySQL 的全部版本，在新版本的 MySQL 中可能会有一些变动，大体上是符合这些规则的。
我们也可以执行select * FROM performance_schema.data_locks;来查看具体加了什么锁。
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LOCK_TYPE
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TABLE：表锁
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RECORD：行级锁
-
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LOCK_MODE
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X：next-key 锁
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X,REC_NOT_GAP：记录锁
-
X,GAP：间隙锁
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间隙锁的作用
与行锁（例如乐观锁高级实现，MVCC）组合成 Next-key lock，在可重复读这种隔离级别下一起工作避免幻读。
案例演示
环境：MySQL8.3.0，InnoDB引擎， RR 隔离级别
表结构：
CREATE TABLE t (
id int(11) NOT NULL,
c int(11) DEFAULT NULL,
d int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id),
KEY c (c)
) ENGINE=InnoDB;
insert into t values(0,0,0),(5,5,5),
(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20);
| id | c | d |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 5 | 5 | 5 |
| 10 | 10 | 10 |
| 15 | 15 | 15 |
| 20 | 20 | 20 |
存在的间隙：
-
(-∞,0]
-
(0,5]
-
(5,10]
-
(10,15]
-
(15,20]
-
(20,+supremum]
InnoDB 给每个索引加了一个不存在的最大值 supremum，这样才符合"左开右闭区间"。
唯一索引等值锁定存在的数据
| 时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
|---|---|---|
| t1 | begin; select * from t where id = 5 for update; | |
| t2 | begin; insert into t value(4,4,4); --- success | |
| insert into t value(6,6,6); --- success |
根据规则 3，事务 1 中执行的 select 语句,会退化成行锁，只会锁定 5 这一行记录
索引等值锁定
| 时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
|---|---|---|
| t1 | begin; select * from t where id = 3 for update; --- 不存在的数据 | |
| t2 | begin; insert into t value(6,6,6); --- success | |
| t3 | insert into t value(4,4,4); --- block |
根据规则 1加锁范围是（0,5],再根据规则 5由于向右遍历最后一个值 5 不满足等值条件退化为间隙锁(0,5)
插入 数据6 不在间隙锁的范围内可以插入成功，而数据 4 是间隙锁锁定范围进入阻塞状态
唯一索引范围锁定
| 时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
|---|---|---|
| t1 | begin; select * from t where id >= 5 and id < 6 for update; | |
| t2 | begin; insert into t value(7,7,7); --- block |
这个可以分为两部分看
首先看 id > = 5，锁定区间(0,5]根据规则 1 和规则 3 会退化成行锁
再看 id < 6 根据规则 4 锁定区间为(5,10]
综合两部分最终锁定区间5,10
注意：这个锁定区间在不同版本的 MySQL 中可能表现不同，在 8.3.0 版本中第二部分会退化成间隙锁，锁定区间变成了[5,10)
非唯一索引范围锁定
| 时刻 | 事务 1 | 事务 2 | 事务 3 |
|---|---|---|---|
| t1 | begin; select * from t where c >= 10 and c < 11 for update; | ||
| t2 | begin; insert into t values(7,7,7); --block | ||
| t3 | begin; update t set d = d + 1 where c = 15; --block |
用 c =10 定位记录，给索引 c 加上了 next-key lock (5,10],它不会退化成行锁，索引 c 不是唯一索引。因此最终索引 c 上加的(5,10] 和 (10,15]这两个 next-key lock
limit语句加锁
| 时刻 | 事务 1 | 事务 2 |
|---|---|---|
| t1 | begin; select * from t where c = 10 limit 1; | |
| begin; insert into t values(12,12,12); ---success |
如果没有 limit 语句的话在索引 c 上加锁范围是从（c=5,id=5）到 （c =15,id=15）。
但是因为加了 limit 1 的限制，因此在访问（c=10,id=10）这一行时，满足条件的语句已经有1 条了循环结束。
因此索引 c 上的加锁范围就变成了从（c=5，id=5）到（c=10，id=10）。
参考资料
谦学于心，谷纳万物，静思致远，共筑收获之旅！