MySQL锁

这是学习笔记的第 2015 篇文章

今天引用一下我书稿中的一部分内容，关于锁的东东。

InnoDB的锁，实现了两种类型的行锁。

l 共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同的数据集的排他锁。

select * from table_name where .....lock in share mode

l 排他锁（X）：允许获得排他锁的事务更新数据，但是组织其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。

select * from table_name where .....for update

在此我们可以设想一个场景，有两个事务A和B,事务A锁住了表中的一行，加了行锁S,即这一行只能读不能写。

之后事务B申请整个表的写锁（MySQL Server层可以使用lock table xxxx write的方式加写锁锁表），那么理论上它就能修改表中的任意一行，包括共享锁S锁定的那一行，这种情况下和事务A持有的行锁是冲突的，这种情况下，就需要有一种机制来判断，避免这个冲突，比如我们需要先判断表是否被其他事务用表锁锁定，然后判断表中的每一行是否被行锁锁住，显然这种情况下是不可接受的，问题的瓶颈就在于需要遍历整个表，随着数据量的增加，这个代价就会无限放大，在这种情况下，意向锁就是来做这个冲突协调者的。

所以一个正常的流程就会变为：

l 事务A必须先申请表的意向共享锁，成功后申请一行的行锁

l 事务B申请排它锁，但是发现表上已经有意向共享锁，说明表中的某些行已经被共享锁锁定了，事务B申请写锁的操作会被阻塞。

而这也是为什么需要表级意向锁的主要原因，InnoDB有两个表级意向锁：

l 意向共享锁（IS）：表示事务准备给数据行加入共享锁，也就是说一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁

l 意向排他锁（IX）：类似上面，表示事务准备给数据行加入排他锁，说明事务在一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

整个表级意向锁的加锁过程是自动完成的，我们可以举个例子来说明下，比如我们生活中的红绿灯，一般路灯红绿灯切换是不会马上切换的，而是会转为黄色，转为黄色后，会有几秒钟的缓冲时间，而这些就是留给了行人和司机的准备时间，表级意向锁的角色和这个是类似的。

说完表级意向锁，我们继续来说行锁。

InnoDB行锁是通过给索引项加锁实现的，如果没有索引，InnoDB会通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。

如果不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中所有数据加锁，实际效果跟表锁一样。

InnoDB支持如下的三种行锁定方式：

l Record lock：对索引项加锁，即锁定一条记录；

l Gap lock：对索引项之间的‘间隙’、对第一条记录前的间隙或最后一条记录后的间隙加锁，即锁定一个范围的记录，不包含记录本身；

l Next-key Lock：锁定一个范围的记录并包含记录本身。

Next-Key Lock是行锁与间隙锁的组合，当InnoDB扫描索引记录的时候，会首先对选中的索引记录加上行锁（Record Lock），再对索引记录两边的间隙加上间隙锁（Gap Lock）。如果一个间隙被事务加了锁，其它事务是不能在这个间隙插入记录的。

到目前为止，我们也说了几种锁了，这些锁之间是什么样的兼容关系，可能有的同学会有些迷糊，MySQL里的锁兼容列表大体是这样的关系，我们需要明确：意向锁之间是互相兼容的，这句话很重要。按照这个思路里面一半的内容就明确了。而另外一部分则是S和X的兼容性。带着S锁和X锁的组合都是互相排斥，而S锁之间是互相兼容的。所以下图7-10按照这个思路几乎不用记就能基本理解了。

此外就是死锁，如果锁不兼容的情况下，通常会产生阻塞，而如果产生互相阻塞的场景，那就是死锁了。

如图所示，这是一种经典的死锁检测机制：wait-for graph算法

我们来看一个死锁的小例子，在两个会话并发的场景下，死锁的步骤如下：

首先创建一张表dt1，语句如下：

create table dt1 (id int unique）;

然后按照下表的方式来操作。

所以上面的语句特点很明显，插入的数据分别是1和2产生了死锁，我们可能很少看到直接声明share mode的方式，但是有很多时候由其他的场景会触发，比如对于duplicate数据的检查会开启S锁。这是比较特别的一点，需要注意。