【MySQL】锁入门

要做的完全掌握MySQL/InnoDB的加锁规则，甚至是其他任何数据库的加锁规则，需要具备以下的一些知识点

1. 了解数据库的一些基本理论知识：数据的存储格式 (堆组织表 vs 聚簇索引表)；并发控制协议 (MVCC vs Lock-Based CC)；Two-Phase Locking；数据库的隔离级别定义 (Isolation Level)；
2. 了解SQL本身的执行计划 (主键扫描 vs 唯一键扫描 vs 范围扫描 vs 全表扫描)；
3. 了解数据库本身的一些实现细节 (过滤条件提取；Index Condition Pushdown；Semi-Consistent Read)；
4. 了解死锁产生的原因及分析的方法 (加锁顺序不一致；分析每个SQL的加锁顺序)

有了这些知识点，再加上适当的实战经验，全面掌控MySQL/InnoDB的加锁规则，当不在话下。

最近开始关注MySQL的锁问题，也希望开始对锁有个大概的认识，今天从简单的概念入手；一般分为2种，一种是DML操作时的锁机制，另一种，则是在DDL操作时，锁是如何来进行控制的。

作为学习的开始，还是先从简单的入手比较合适，所以，这里作为一个入门级的第一篇文章，先简单介绍下DML中涉及到的读写锁，即使如此，也还是在实际实验中，遇到了和理论不一致的情况，暂时还不能给大家拿出合理解释，下面给出详情：

1. 共享锁和排它锁

   InnoDB支持最小粒度到数据行的行级锁：

   • 共享锁，允许事务通过持有共享锁去读取一行
   • 排他锁，允许事务通过持有排它锁去更新或者删除一行

   一行数据，可以允许多个事务同时持有共享锁，但是只能有一个事务持有排他锁，如果另一个事务也需要持有排他锁，则需要等待之前持有该锁的事务，释放掉锁

2. 意向锁

   InnoDB除行级锁以外，还在表级别，添加了一种叫做意向锁的概念，其表示事务即将对该表的某些行做读或者写操作

   • 共享意向锁，表示某事务即将要对该表的某些行数据加共享锁
   • 排它意向锁，表示某事务即将要对该表的某些行数据加排他锁

   举个例子：

   select ... lock in share mode 将在表上持有IS共享意向锁，select for update则是在表上持有IX排他意向锁
   

   意向锁的两个使用规约：

   • 事务在持有表上某行数据的行共享锁之前，必须先持有表上的共享意向锁，或者级别更高的排他意向锁
   • 事务在持有表上某行数据的行排他锁之前，必须先持有表上的排他意向锁

   表级别的意向锁和行级别的锁，排斥关系如下：

   	X	IX	S	IS
   X	Conflict	Conflict	Conflict	Conflict
   IX	Conflict	Compatible	Conflict	Compatible
   S	Conflict	Conflict	Compatible	Compatible
   IS	Conflict	Compatible	Compatible	Compatible

   举一个例子：

   事务A执行了select lock in share mode ,这时，事务A持有了IS锁和S锁（为啥要加上 lock in share mode 呢？不加，就是快照读，不会要求去持有锁，反过来，利用lock in share mode，可以在业务上实现原子读写操作哦，大家可以自己思考一下） 事务B要在相同的行上，执行update 语句，那么这时，事务B首先要去持有表级别的IX锁，根据上图第2行最后一列，IX 和 IS 是共享的，所以，这个没问题。然后，事务B要对相同的行，做写操作，所以其需要持有X锁，根据上图第1行第3列，X和S是不兼容的，所以事务B需要等待事务A结束以后，才能执行。

   • 反思1：如果事务A使用select for update，事务B会如何反映？(结果一样，事务B会等待事务A结束)
   • 反思2：如果事务B，update不同的行，事务B会如何反映？（结果不一样,事务B不需要等待事务A）
   • 反思3：如果根据第一行第三列的规则，岂不是一个事务做了update操作，另一个事务就不能读了？写阻塞读？（其实读，都是快照读，并不会要求持有S锁）

3. 行级锁

   行级锁总是针对某个索引记录进行加锁，用以防止其他事物并发对当前加锁的行进行读取和修改。所以，及时用户没有定义任何索引和主键，MySQL也会在内部，自动生成一个隐含的主键列。 行级锁，其目的，就是为了保证多个事务不能同时对相同的一条数据执行修改动作

4. 间隙锁

   间隙锁，顾名思义，其锁定的是若干个索引记录的某个范围（不包括记录本身），比如：SELECT c1 FROM t WHERE c1 > 10 and c1 < 20 FOR UPDATE; 这个就锁定了10~20的这个范围(10.20)，防止其他事物，插入c1的值在10~20直接的记录，但c1等于10或者c1等于20，则是允许被插入的 如上SQL所示，间隙表跟行级锁的一个区别在于，间隙锁是锁定了一个区间范围，防止别人对这个区间内的数据，执行insert或者update。

   小实验：

   假如在索引列上，事务A执行的是 c1 between 10 and 20 for update，那么，事务B能够插入c1等于10(或者20)的记录吗？

5. Next-Key锁

   接上一个问题，假如事务A执行的是 c1 between 10 and 20 for update，那么，除了锁定10，20的区间以外，还需要锁定记录本身(10和20)，这就是Next-Key锁： Next-Key就是间隙锁的一种升级，其锁定的内容，除了范围以外，还包含记录的本身，比如，C1这个普通索引列上，有3条数据：1，10，20，30,那么，可能存在的Next-Key的锁有以下几种(区间 + 记录）：(无限小,1]. (1,10]. (10,20] . (20,30]. (30,无限大)

   当执行select * from A where c1 between 10 and 20 for update时，其加上的锁：为：（1,10],(10,20],(20,30），其范围会扩大到当前Key的下一个值中去，你会发现，在事务B中，c1 >1 到C1 < 30 的记录，全部不允许插入,而不仅仅是10到20直接。

6. 自增锁

   表级别，还有一个特殊的锁：自增锁，后面的文章，将给出详细介绍。

参考： MySQL 加锁处理分析