原文《MySQL实战45讲》

前言

对于“普通的 insert 语句”来说，insert 语句是一个很轻量的操作。还有些 insert 语句是属于“特殊情况”的，在执行过程中需要给其他资源加锁，或者无法在申请到自增 id 以后就立马释放自增锁。

特殊的 insert

先初始化好数据库结构吧

CREATE TABLE `t` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c` int(11) DEFAULT NULL,
  `d` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `c` (`c`)
) ENGINE=InnoDB;

insert into t values(null, 1,1);
insert into t values(null, 2,2);
insert into t values(null, 3,3);
insert into t values(null, 4,4);

create table t2 like t

insert … select 语句

为什么在可重复读隔离级别下，binlog_format=statement 时执行，下面的语句时，需要对表 t 的所有行和间隙加锁呢？

insert into t2(c,d) select c,d from t;

其实，这个问题我们需要考虑的还是日志和数据的一致性。我们看下这个执行序列：

实际的执行效果是，如果 session B 先执行，由于这个语句对表 t 主键索引加了 (-∞,1] 这个 next-key lock，会在语句执行完成后，才允许 session A 的 insert 语句执行。
但如果没有锁的话，就可能出现 session B 的 insert 语句先执行，但是后写入 binlog 的情况。于是，在 binlog_format=statement 的情况下，binlog 里面就记录了这样的语句序列：

insert into t values(-1,-1,-1);
insert into t2(c,d) select c,d from t;

这个语句到了备库执行，就会把 id=-1 这一行也写到表 t2 中，出现主备不一致。

insert 循环写入

执行 insert … select 的时候，对目标表也不是锁全表，而是只锁住需要访问的资源。
如果现在有这么一个需求：要往表 t2 中插入一行数据，这一行的 c 值是表 t 中 c 值的最大值加 1。
此时，我们可以这么写这条 SQL 语句 ：

insert into t2(c,d)  (select c+1, d from t force index(c) order by c desc limit 1);

这个语句的加锁范围，就是表 t 索引 c 上的 (3,4] 和 (4,supremum] 这两个 next-key lock，以及主键索引上 id=4 这一行。
它的执行流程也比较简单，从表 t 中按照索引 c 倒序，扫描第一行，拿到结果写入到表 t2 中。
这个语句执行的执行计划，如下图所示：

那么，如果我们是要把这样的一行数据插入到表 t 中的话，语句的执行流程是怎样的？扫描行数又是多少呢？

insert into t(c,d)  (select c+1, d from t force index(c) order by c desc limit 1);

查看扫描行数：

1. 查看表记录数

select count(*) from t;

2. 查看InnoDB读取行数

show status like '%Innodb_rows_read%'

3. 执行insert

insert into t(c,d)  (select c+1, d from t force index(c) order by c desc limit 1);

4. 查看InnoDB读取行数

show status like '%Innodb_rows_read%'

为什么扫描行数是8呢？ 查看这条语句的 explain 结果：

explain insert into t(c,d)  (select c+1, d from t force index(c) order by c desc limit 1);

从 Extra 字段可以看到“Using temporary”字样，表示这个语句用到了临时表。也就是说，执行过程中，需要把表 t 的内容读出来，写入临时表。
图中 rows 显示的是 1，我们不妨先对这个语句的执行流程做一个猜测：如果说是把子查询的结果读出来（扫描 1 行），写入临时表，然后再从临时表读出来（扫描 1 行），写回表 t 中。那么，这个语句的扫描行数就应该是 2，而不是 8。所以，这个猜测不对。实际上，Explain 结果里的 rows=1 是因为受到了 limit 1 的影响。
由上面的行数检测结果可知，Innodb_rows_read 的值增加了 8。因为默认临时表是使用 Memory 引擎的，所以这 8 行查的都是表 t，也就是说对表 t 做了全表扫描。
这样，我们就把整个执行过程理清楚了：

1. 创建临时表，表里有两个字段 c 和 d。
2. 按照索引 c 扫描表 t，依次取 c=8、7……2、1，然后回表，读到 c 和 d 的值写入临时表。这时，Rows_examined=8。
3. 由于语义里面有 limit 1，所以只取了临时表的第一行，再插入到表 t 中。这时，Rows_examined 的值等于 1。

也就是说，这个语句会导致在表 t 上做全表扫描，并且会给索引 c 上的所有间隙都加上共享的 next-key lock。所以，这个语句执行期间，其他事务不能在这个表上插入数据。
至于这个语句的执行为什么需要临时表，原因是这类一边遍历数据，一边更新数据的情况，如果读出来的数据直接写回原表，就可能在遍历过程中，读到刚刚插入的记录，新插入的记录如果参与计算逻辑，就跟语义不符。
当然，由于这个语句涉及的数据量很小，你可以考虑使用内存临时表来做这个优化。使用内存临时表优化时，语句序列的写法如下：

create temporary table temp_t(c int,d int) engine=memory;
insert into temp_t  (select c+1, d from t force index(c) order by c desc limit 1);
insert into t select * from temp_t;
drop table temp_t;

insert 唯一键冲突

对于有唯一键的表，插入数据时出现唯一键冲突也是常见的情况了。我先给你举一个简单的唯一键冲突的例子。

这个例子也是在可重复读（repeatable read）隔离级别下执行的。可以看到，session B 要执行的 insert 语句进入了锁等待状态。
也就是说，session A 执行的 insert 语句，发生唯一键冲突的时候，并不只是简单地报错返回，还在冲突的索引上加了锁。我们前面说过，一个 next-key lock 就是由它右边界的值定义的。这时候，session A 持有索引 c 上的 (5,10] 共享 next-key lock（读锁）。
另一个经典的死锁场景：

在 session A 执行 rollback 语句回滚的时候，session C 几乎同时发现死锁并返回。
这个死锁产生的逻辑是这样的：

1. 在 T1 时刻，启动 session A，并执行 insert 语句，此时在索引 c 的 c=5 上加了记录锁。注意，这个索引是唯一索引，因此退化为记录锁。
2. 在 T2 时刻，session B 要执行相同的 insert 语句，发现了唯一键冲突，加上读锁；同样地，session C 也在索引 c 上，c=5 这一个记录上，加了读锁。
3. T3 时刻，session A 回滚。这时候，session B 和 session C 都试图继续执行插入操作，都要加上写锁。两个 session 都要等待对方的行锁，所以就出现了死锁。

这个流程的状态变化图如下所示。

insert into … on duplicate key update

上面说的死锁的场景，如果业务允许重复insert，或者说允许后插入的数据覆盖前面的数据，那么可以通过 insert into … on duplicate key update 处理这个问题。
insert into … on duplicate key update 这个语义的逻辑是，插入一行数据，如果碰到唯一键约束，就执行后面的更新语句。
注意，如果有多个列违反了唯一性约束，就会按照索引的顺序，修改跟第一个索引冲突的行。
现在表 t 里面已经有了 (1,1,1) 和 (2,2,2) 这两行，我们再来看看下面这个语句执行的效果：

可以看到，主键 id 是先判断的，MySQL 认为这个语句跟 id=2 这一行冲突，所以修改的是 id=2 的行。
需要注意的是，执行这条语句的 affected rows 返回的是 2，很容易造成误解。实际上，真正更新的只有一行，只是在代码实现上，insert 和 update 都认为自己成功了，update 计数加了 1， insert 计数也加了 1。