InnoDB聚集索引非聚集索引

Posted by Jesse' Notes on May 15, 2017

InnoDB的细粒度锁,是实现在索引记录上的。

一、InnoDB的索引

InnoDB的索引有两类索引,聚集索引(Clustered Index)与普通索引(Secondary Index)。 InnoDB的每一个表都会有聚集索引:

  1. 如果表定义了PK,则PK就是聚集索引;
  2. 如果表没有定义PK,则第一个非空unique列是聚集索引;
  3. 否则,InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;

为了方便说明,后文都将以PK说明。

索引的结构是B+树,这里不展开B+树的细节,说几个结论:

  1. 在索引结构中,非叶子节点存储key,叶子节点存储value;
  2. 聚集索引,叶子节点存储行记录(row); 画外音:所以,InnoDB索引和记录是存储在一起的,而MyISAM的索引和记录是分开存储的。

  3. 普通索引,叶子节点存储了PK的值;

所以,InnoDB的普通索引,实际上会扫描两遍: 第一遍,由普通索引找到PK; 第二遍,由PK找到行记录;

索引.png

下文简单介绍InnoDB七种锁中的剩下三种:

  • 记录锁(Record Locks)

  • 间隙锁(Gap Locks)

  • 临键锁(Next-Key Locks)

为了方便讲述,如无特殊说明,后文中,默认的事务隔离级别为可重复读(Repeated Read, RR)。

二、记录锁(Record Locks)

记录锁,它封锁索引记录,例如:

1
select * from t where id=1 for update;

它会在id=1的索引记录上加锁,以阻止其他事务插入,更新,删除id=1的这一行。 需要说明的是:

1
select * from t where id=1;

则是快照读(SnapShot Read),它并不加锁.

三、间隙锁(Gap Locks)

间隙锁,它封锁索引记录中的间隔,或者第一条索引记录之前的范围,又或者最后一条索引记录之后的范围。

依然是上面的例子,InnoDB,RR:

t(id PK, name KEY, sex, flag);

表中有四条记录:

id name sex flag
1 jesse m A
2 zhangsan m A
5 lisi m A
9 wangwu f B

这个SQL语句

1
select * from t where id between 8 and 15 for update;

会封锁区间,以阻止其他事务id=10的记录插入。

画外音:

为什么要阻止id=10的记录插入?

如果能够插入成功,头一个事务执行相同的SQL语句,会发现结果集多出了一条记录,即幻影数据。 间隙锁的主要目的,就是为了防止其他事务在间隔中插入数据,以导致“不可重复读”。

如果把事务的隔离级别降级为读提交(Read Committed, RC),间隙锁则会自动失效。

四、临键锁(Next-Key Locks)

临键锁,是记录锁与间隙锁的组合,它的封锁范围,既包含索引记录,又包含索引区间。 更具体的,临键锁会封锁索引记录本身,以及索引记录之前的区间。 如果一个会话占有了索引记录R的共享/排他锁,其他会话不能立刻在R之前的区间插入新的索引记录。

画外音:原文是说

If one session has a shared or exclusive lock on record R in an index, another session cannot insert a new index record in the gap immediately before R in the index order.

依然是上面的例子,InnoDB,RR:

t(id PK, name KEY, sex, flag);

表中有四条记录:

id name sex flag
1 jesse m A
2 zhangsan m A
5 lisi m A
9 wangwu f B

PK上潜在的临键锁为:

(-infinity, 1]

(1, 3]

(3, 5]

(5, 9]

(9, +infinity]

临键锁的主要目的,也是为了避免幻读(Phantom Read)。如果把事务的隔离级别降级为RC,临键锁则也会失效。

画外音:关于事务的隔离级别,以及幻读,之前的文章一直没有展开说明,如果大家感兴趣,后文详述。

今天的内容,主要对InnoDB的索引,以及三种锁的概念做了介绍。场景与例子,也都是最简单的场景与最简单的例子。

InnoDB的锁,与索引类型,事务的隔离级别相关,更多更复杂更有趣的案例,后续和大家介绍。

需要说明的是:

1
select * from t where id=1;

则是快照读(SnapShot Read),它并不加锁