Mysql研磨之InnoDB行锁模式

事务并发带来的一些问题

(1)更新丢失（LostUpdate）：当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，由于每个事务都不知道其他事务的存在，就会发生丢失更新问题最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新

(2)脏读（Dirty Reads）：一个事务正在对一条记录做修改，在这个事务完成并且提交前，这条记录的数据就处于不一致状态；这时，另一个事务也来读取这一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些脏数据，并据此做进一步的处理，就会产生未提交的数据依赖关系，这种形象的叫做脏读

(3)不可重复读（Non-Respeatable Reads）：一个事务在读取某些数据后的某个时间，再次独缺以前读过的数据，却发现其读出的数据已经发生了改变或某些记录已经被删除了，这种现象就叫做不可重复读

(4)幻读（Phantom Reads）：一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据，却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据，这种现象就称为幻读

　　

一、InnoDB的行锁模式和加锁方法

表级锁:开销小，加锁快；不会出现死锁；锁粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度低

行级锁:开销大，加锁慢；会出现死锁；锁粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高

页面锁:开销和枷锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

InnoDB支持表锁和行锁，默认情况下是采用行级锁

InnoDB实现了两种类型的行锁

　　1、共享锁(S):允许一个事物去读一行，阻止其他事物获得相同数据集的排他锁

　　2、排他锁(X):允许获得排他锁的事物更新数据，阻止其他事物取得相同数据集的共享读锁和排他写锁

换一种说法

　　共享锁【S锁】
　　　　又称读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

　　排他锁【X锁】
　　　　又称写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A，其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A

　　为了允许行锁和表锁共存，实现多粒度锁机制，InnoDB还有两种内部使用的意向锁（Intention Locks），这两种意向锁都是表锁。

　　意向共享锁（IS）：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。

　　意向排他锁（IX）：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

如果一个事物请求的锁模式和当前锁兼容，则InnoDB就将请求的锁授予该事物，反之如果两者不兼容，该事物就要等待锁释放。

　　意向锁是InnoDB自动加的，不需用户干预。对update、delete、insert语句，innoDB会自动给涉及数据集加排他锁；对于普通的select语句，InnoDB不会加任何锁；但是事物可以通过以下语句显示给记录集加共享锁和排他锁　

　　显示共享锁　

select * from brand where brand_code = '00AG' LOCK IN SHARE MODE

　  显示排他锁

select * from brand where brand_code = '00AG' FOR UPDATE

二、InnoDB行锁实现方式

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

　　InnoDB行锁分为三种方式：

　　Record lock：对索引项加锁

　　Gap lock:对索引项之间的间隙、第一条记录前的间隙或最后一条记录后的间隙加锁

　　Next-key lock:前两种的组合，对记录及前面的间隙加锁

InnoDB行锁实现特点意味着：如果不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中的所有记录加锁，实际效果根表锁一样

　　1、在不通过索引条件查询时，InnoDB会锁定表中所有记录

　　2、由于Mysql行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，所以虽然是访问不同行的记录，但是如果是使用相同的索引键，是会出现锁冲突的

　　3、当表有多个索引的时候，不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行，不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引，InnoDB都会使用行锁来对数据加锁

　　4、有时候虽然在条件中使用了索引字段，但是是否使用索引来检查数据是由Mysq通过判断不同的执行计划来决定的，如果Mysql认为全表扫描效率更高，比如对一些很小的表，它就不会使用索引。这个时候Mysql将会使用表锁，不会使用行锁。所以在分析锁冲突的时候不要遗漏了用EXPLAIN观察Mysql执行计划，是否走了索引

　　

三、Next-key锁

　　当我们用范围条件而不是相等条件检索数据，并请求共享锁或排他锁时候，InnoDB会给符合条件的已有数据的索引项加锁；对于键值在条件范围内但是并不存在的记录，叫做间隙（GAP），InnoDB也会对间隙加锁，这种机制就是Next-Key。除了对范围条件加锁时候加锁使用Next-key锁，对不存在的记录加锁，也会使用Next-key锁

select * from brand where id>100 FOR UPDATE

　　InnoDB对间隙加锁的目的，是为了防止幻读。比如说针对于上面的SQL，如果这个时候别的事务插入了大于100的任何记录，那么本次事务如果再次执行上述语句，就会发生幻读。

　　InnoDB这种机制会阻塞符合条件范围内键值的并发插入，这往往会造成严重的锁等待。

 四、InnoDB表锁

　　在InnoDB表，绝大多数情况都应该使用行级锁，因为事务和行锁往往是我们选择InnoDB表的理由。但是在某些情况下也需要使用表级锁

　　1、事务需要更新大部分或全部数据，表又比较大，如果使用默认的行锁，不仅这个事务执行效率低，而且可能造成其他事务长时间锁等待和锁冲突，这种情况下考虑使用表锁来提高该事务的执行速度

　　2、事务设计多个表，比较复杂，很可能引起死锁，造成大量事务回滚。这种情况可以考虑一次性锁定事务设计的表，从而避免死锁，减少数据库因事务回滚带来的开销

　　

死锁：

　　1、在应用中，如果不同的程序会并发存取多个表，应尽量约定以相同的顺序来访问表，这样可以大大降低产生死锁的机会

　　2、在程序以批量方式处理数据的时候，如果事先对数据排序，保证对每个线程按固定的顺序来处理记录，也可以大大降低出现死锁的问题

　　3、在事务中，如果要更新记录，应该直接申请足够级别的锁，即排他锁，而不应先申请共享锁，更新时在申请排他锁，因为当用于申请排他锁时，其他事务可能又已经获得了相同记录的共享锁，从而造成锁冲突，甚至死锁

　　4、