Next-Key Lock 是 InnoDB 存儲引擎中非常基礎也是非常重要的一個鎖。今天來聊一聊 Next-Key Lock。

首先我們回顧一下 MySQL 的事務隔離級別。

• 串行化（Serializable）：事務對數據讀寫都是串行的。
• 可重復讀（Repeatable Read）：事務執行過程中，多次讀取同一行數據，讀取結果一致。MySQL 默認隔離級別就是可重復讀。
• 讀已提交數據（Read Committed）：事務執行過程中，如果有其他事務修改了數據并且提交事務，當前事務可以讀取到最新提交的數據。
• 讀未提交數據（Read Uncommitted）：事務執行過程中，可以讀取到其他事務未提交的數據。

可重復讀隔離級別解決了幻讀問題，而解決的方式就是通過 MVCC 和 Next-Key Lock。

幻讀：同一事務內多次查詢同一范圍內的數據，因其他事務插入或刪除符合條件的數據，導致事務在后面讀取到的結果集不一樣，像產生了幻覺。

介紹

Next-Key Lock 是間隙鎖（gap lock）和行鎖（index-record lock）的組合。

• 行鎖： 鎖定索引中的某一條具體記錄。
• 間隙鎖： 鎖定索引記錄之間的間隙，它鎖定的是一個范圍，這個范圍內不存在數據。例如，如果鎖定了 (10, 20) 這個范圍，那其他事務就不能在這個范圍內插入新記錄。

一個 Next-Key Lock，也就是行鎖加上該行之前的間隙鎖，因此，它鎖定的是一個前開后閉區間。

我們假設有一張表 t，包含（id，a，b）3 個字段，其中 id 是主鍵，字段 a 上面有普通索引，字段 b 沒有索引。建表語句如下：

CREATE TABLE `t` ( 
`id` int(10) NOT NULL, 
`a` int(10) DEFAULT NULL, 
`b` int(10) DEFAULT NULL, 
PRIMARY KEY (`id`), 
KEY `idx_a` (`a`)) ENGINE=InnoDB;

表中有 4 條記錄，分別（5，5，5），（10，10，10），（15，15，15），（20，20，20），那如果執行下面語句：

select * from t where id = 7 for update;

這樣會對 id= 10 的記錄加 Next-Key Lock，鎖定的是 (5, 10] 這個區間，也就是說，除了鎖住 id = 10 這條記錄（行鎖），同時間隙鎖鎖住了 5 和 10 之間的間隙（5，10）。

而如果執行下面這條 SQL，則會對整張表加 Next-Key Lock，因為字段 c 沒有索引，新插入的數據都可能包含 c = 6。加鎖后，形成 5 個范圍：

select * from t where c = 6 for update;

圖片

加上了 Next-Key Lock，可以阻止其他事務在被鎖定的間隙中插入新的記錄，從而保證了當前事務中多次執行相同查詢時，不會有新的記錄查出來，解決了幻讀問題。

在可重復隔離級別下，執行下面幾個 SQL 時，都可能會對掃描過程中訪問到的記錄加 Next-Key Lock：

SELECT * from t where id =xxx FOR UPDATE;//id 不存在
SELECT * from t where a =xxx FOR UPDATE;
SELECT * from t where b =xxx FOR UPDATE;
SELECT * from t where id BETWEEN 10 AND 20;
SELECT * from t where id =xxx LOCK IN SHAREMODE;
UPDATE t set b = xxx where id = yyy;
DELETE from t where id = yyy;

非唯一索引和無索引的字段，都可能會匹配多條記錄，所以會加 Next-Key Lock。

那如果查詢的 id 存在，還會加 Next-Key Lock 嗎？ 比如上面的表，執行 SQL：

SELECT * from t where id = 10 for update;

答案是不會加 Next-Key Lock，這個時候 Next-Key Lock 退化成了行鎖。

查詢語句符合下面三個條件時，Next-Key Lock 會退化成行鎖：

1. 查詢使用的是唯一索引；
2. SQL 條件是等值匹配（比如 WHERE unique_key = X）；
3. 掃描到的記錄確定存在。

如果上面 3 個條件有一個不符合 ，都會加 Next-Key Lock。

另一點，雖然 Next-Key Lock 是前開后閉區間，如果索引上等值查詢向右遍歷到最后一個值不滿足等值條件，則退化為間隙鎖。比如執行下面 SQL：

SELECT * from t where id = 8 for update;

Next-Key Lock 退化為間隙鎖，加鎖范圍是(5,10)。id = 10 的這條記錄不影響其他事務修改操作。

優缺點

優點：解決了 REPEATABLE READ 隔離級別下幻讀問題，有效保證了數據一致性。

缺點： 增加了鎖的粒度，一定情況下會降低并發性能，并增加死鎖發生的概率。因為多個事務可能以不同的順序請求對重疊的間隙加鎖，很容易造成死鎖。

下面是一個死鎖的案例，事務 A 準備插入一條（8，8，8）的記錄，事務 B 準備插入一條（9，9，9）的記錄，其他他們相互不影響，但加了 Next-Key Lock，就容易造成死鎖。

這樣兩個事務都會加（5,10）這個間隙鎖，最終相互等待，形成死鎖。

為什么兩個事務都可以加上間隙鎖，因為間隙鎖之間不會沖突。

總結

Next-Key Lock 是 InnoDB 引擎行鎖加間隙鎖的組合，它鎖住的是一個前開后閉的區間，消除了 REPEATABLE READ 隔離級別下的幻讀問題。理解 Next-Key Lock 要把握兩點：

1. 可重復隔離級別下才會生效；
2. 鎖住一個前開后閉的區間，但一定條件下可能退化成行鎖或者間隙鎖。