技术分享 | MySQL中查询会锁表 ?
作者：刘晨
网名 bisal ，具有十年以上的应用运维工作经验，目前主要从事数据库应用研发能力提升方面的工作，Oracle ACE ，拥有 Oracle OCM & OCP 、EXIN DevOps Master 、SCJP 等国际认证，国内首批 Oracle YEP 成员，OCMU 成员，《DevOps 最佳实践》中文译者之一，CSDN & ITPub 专家博主，公众号"bisal的个人杂货铺"，长期坚持分享技术文章，多次在线上和线下分享技术主题。
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前两天同事在微信群推了一篇文章，大概意思就是通过使用 insert into select 做了数据的备份，导致了 select 的表锁住，进而影响了正常的使用。
问题来了，Oracle 中执行的 insert into select 很正常，不会出现锁表，难道相同的语句用在了 MySQL ，就会锁住整张表？
我们能进行验证，MySQL 5.7 中执行如下语句，会出现什么现象？
insert into test_1 select * from test_2;
test_1 和 test_2 定义如下，test_1 存在五条记录，
mysql> show create table test_1\G;
*************************** 1. row ***************************
Table: test_1
Create Table: CREATE TABLE `test_1` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` varchar(10) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4
1 row in set (0.04 sec)
mysql> show create table test_2\G;
*************************** 1. row ***************************
Table: test_2
Create Table: CREATE TABLE `test_2` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` varchar(10) NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4
1 row in set (0.01 sec)
mysql> select * from test_1;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 1 | test_1 |
| 2 | test_2 |
| 3 | test_3 |
| 4 | test_4 |
| 5 | test_5 |
+----+--------+
5 rows in set (0.01 sec)
默认情况下，show engine innodb status 显示的锁信息很有限，可以开启锁监控，如果仅需要在 show engine innodb status 显示具体的锁，可以仅打开 innodb_status_output_locks，
该参数的默认值 OFF ，而且只可以在全局层面打开，
mysql> show variables like 'innodb_status_output_locks';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_status_output_locks | OFF |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.44 sec)
mysql> set global innodb_status_output_locks=on;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> show variables like 'innodb_status_output_locks';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_status_output_locks | ON |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
在会话 1 中，开启一个事务，将 test_1 的 name='test_1' 这行记录导入 test_2 ，
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into test_2 select * from test_1 where name = 'test_1';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
查看锁的信息，可以看到，有五个 record lock ，虽然我只从 test_1 读取一行数据，但实际上对 test_1 的所有记录都加了锁，而且显式对 test_1 加了一个 IS 的意向锁，因此这种操作，确实影响了 select 表的并发执行，
mysql> show engine innodb status \G;
...
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 3255
Purge done for trx's n:o < 3254 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 3
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 422059634232944, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 422059634231120, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 3254, ACTIVE 4 sec
3 lock struct(s), heap size 1136, 6 row lock(s), undo log entries 1
MySQL thread id 23, OS thread handle 140584218986240, query id 16201659 localhost root
TABLE LOCK table `bisal`.`test_1` trx id 3254 lock mode IS
RECORD LOCKS space id 44 page no 3 n bits 72 index PRIMARY of table `bisal`.`test_1` trx id 3254 lock mode S
Record lock, heap no 1 PHYSICAL RECORD: n_fields 1; compact format; info bits 0
0: len 8; hex 73757072656d756d; asc supremum;;
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000001; asc ;;
1: len 6; hex 000000000ca3; asc ;;
2: len 7; hex a80000011c0110; asc ;;
3: len 6; hex 746573745f31; asc test_1;;
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000002; asc ;;
1: len 6; hex 000000000ca3; asc ;;
2: len 7; hex a80000011c011c; asc ;;
3: len 6; hex 746573745f32; asc test_2;;
Record lock, heap no 4 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000003; asc ;;
1: len 6; hex 000000000ca3; asc ;;
2: len 7; hex a80000011c0128; asc (;;
3: len 6; hex 746573745f33; asc test_3;;
Record lock, heap no 5 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000004; asc ;;
1: len 6; hex 000000000ca3; asc ;;
2: len 7; hex a80000011c0134; asc 4;;
3: len 6; hex 746573745f34; asc test_4;;
Record lock, heap no 6 PHYSICAL RECORD: n_fields 4; compact format; info bits 0
0: len 4; hex 80000005; asc ;;
1: len 6; hex 000000000ca3; asc ;;
2: len 7; hex a80000011c0140; asc @;;
3: len 6; hex 746573745f35; asc test_5;;
TABLE LOCK table `bisal`.`test_2` trx id 3254 lock mode IX
...
解决方案 1 ，创建索引
我们为列 name 创建一个索引，
mysql> alter table test_1 add index idx_test_1_01 (name);
Query OK, 0 rows affected (0.18 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
再次开启事务，
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into test_2 select * from test_1 where name = 'test_1';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
此时看下锁，这次没对 test_1 加任何的锁，只是对'test_1'这行记录加了共享锁(lock mode S locks gap before rec)，其实是加到了索引上，
mysql> show engine innodb status \G;
...
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 3268
Purge done for trx's n:o < 3268 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 4
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 422059634232944, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 422059634231120, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 3263, ACTIVE 3 sec
4 lock struct(s), heap size 1136, 2 row lock(s), undo log entries 1
MySQL thread id 23, OS thread handle 140584218986240, query id 16201664 localhost root
TABLE LOCK table `bisal`.`test_1` trx id 3263 lock mode IS
RECORD LOCKS space id 44 page no 4 n bits 72 index idx_test_1_01 of table `bisal`.`test_1` trx id 3263 lock mode S
Record lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 0
0: len 6; hex 746573745f31; asc test_1;;
1: len 4; hex 80000001; asc ;;
TABLE LOCK table `bisal`.`test_2` trx id 3263 lock mode IX
RECORD LOCKS space id 44 page no 4 n bits 72 index idx_test_1_01 of table `bisal`.`test_1` trx id 3263 lock mode S locks gap before rec
Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 0
0: len 6; hex 746573745f32; asc test_2;;
1: len 4; hex 80000002; asc ;;
...
解决方案2：更改隔离级别
在创建索引前，之所以会出现锁表的情况，和隔离级别是相关的，首先看下数据库的隔离级别。ISO 和 ANSI SQL 标准制定了 4 种事务隔离级别的标准，包括如下， Read Uncommitted Read Committed Repeatable Read Serializable 然而不是所有的数据库厂商都遵循这些标准，例如 Oracle 不支持 RU 和 RR ，MySQL 则支持所有级别。Oracle 默认隔离级别是 RC ，MySQL 默认隔离级别是 RR 。P.S. https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-transaction-isolation-levels.html
RR 和 RC 下，InnoDB 引擎都提供了一致性的非锁定读，即通过多版本控制的方式来读取当前时刻的行数据，从技术实现上，MySQL 和 Oracle 是很相像的，都是通过回滚段来实现的 MVCC (Multi Version Concurrency Control)，每行都可能有多个版本，即多个快照数据，避免对读加锁，提高读的并发。
比较一下 RR 和 RC ，最大的区别是两者对快照数据的定义不同，RR 模式下读取的是事务开始时的行快照数据，RC 模式下读取的则是该行最新的一份快照数据，我们通过实验，来看下这是什么意思。
如果是 RR 模式，模拟如下两个事务的操作。T1 时刻， 会话 1 ，
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_5 |
+----+--------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update test_1 set name='test_6' where id=5;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_5 |
+----+--------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_5 |
+----+--------+
1 row in set (0.01 sec)
可以看到，无论在会话 2 的事务中 id=5 的记录如何改动，会话 1 的事务中，id=5 的记录值，都和事务开始时的值相同。
更改为 RC 模式，模拟如下两个事务的操作。
在两个会话中，都执行这个操作，
mysql> set session transaction_isolation='read-committed';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_5 |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)
T2 时刻，
会话 2 ，
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update test_1 set name='test_6' where id=5;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_5 |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from test_1 where id=5;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 5 | test_6 |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)
可以看到，在会话 2 的事务中改动 id=5 的值，在会话1的事务中得到了体现。
因此，RR 模式下读取的是事务开始时的行快照数据，RC 模式下读取的则是该行最新的一份快照数据。
如果隔离级别是 RC ，执行如上 insert into select 操作，
mysql> show variables like '%transaction_isolation%';
+-----------------------+----------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+----------------+
| transaction_isolation | READ-COMMITTED |
+-----------------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into test_2 select * from test_1 where name = 'test_1';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
此时看下锁信息，能看到 test_2 上是没有任何锁，因此不会出现 RR 会锁定 test_2 的情况，
mysql> show engine innodb status \G;
...
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 3269
Purge done for trx's n:o < 3268 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 0
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 422059634232944, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 422059634231120, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 3268, ACTIVE 108 sec
1 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s), undo log entries 1
MySQL thread id 23, OS thread handle 140584218986240, query id 16201671 localhost root
TABLE LOCK table `bisal`.`test_2` trx id 3268 lock mode IX
...
从语义上讲，RC 模式，其实破坏了 ACID 中的 I ，因为两个事务并未做到真正的隔离。而在 RR 模式，虽然两个事务做到了真正的隔离，但实际通过加锁，还是会产生一些问题的，因此隔离级别的选择，其实还是一种权衡的。
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