InnoDB的锁机制浅析(一)—基本概念/兼容矩阵

InnoDB锁的基本概念

文章总共分为五个部分：

• InnoDB的锁机制浅析(一)—基本概念/兼容矩阵
• InnoDB的锁机制浅析(二)—探索InnoDB中的锁(Record锁/Gap锁/Next-key锁/插入意向锁)
• InnoDB的锁机制浅析(三)—幻读
• InnoDB的锁机制浅析(四)—不同SQL的加锁状况
• InnoDB的锁机制浅析(五)—死锁场景(Insert死锁)

大而全版（五合一）：InnoDB的锁机制浅析(All in One)

1. 前言

本章的兼容矩阵是后面死锁解决的基础。

数据事务设计遵循ACID的原则：

原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。一个支持事务（Transaction）的数据库，必须要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction processing）当中无法保证数据的正确性。

MySQL数据库提供了四种默认的隔离级别，读未提交(read-uncommitted)、读已提交(或不可重复读)(read-committed)、可重复读(repeatable-read)、串行化(serializable)。

MySQL的默认隔离级别是RR。

2. 锁基本概念

2.1 共享锁和排它锁

InnoDB实现了两种标准行级锁，一种是共享锁(shared locks，S锁)，另一种是独占锁，或者叫排它锁(exclusive locks，X锁)。

S锁允许当前持有该锁的事务读取行。

X锁允许当前持有该锁的事务更新或删除行。

S锁

如果事务T1持有了行r上的S锁，则其他事务可以同时持有行r的S锁，但是不能对行r加X锁。

X锁

如果事务T1持有了行r上的X锁，则其他任何事务不能持有行r的X锁，必须等待T1在行r上的X锁释放。

如果事务T1在行r上保持S锁，则另一个事务T2对行r的锁的请求按如下方式处理：

• T2可以同时持有S锁
• T2如果想在行r上获取X锁，必须等待其他事务对该行添加的S锁或X锁的释放。

2.2 意向锁-Intention Locks

InnoDB支持多种粒度的锁，允许行级锁和表级锁的共存。例如LOCK TABLES ... WRITE等语句可以在指定的表上加上独占锁。

InnoBD使用意向锁来实现多个粒度级别的锁定。意向锁是表级锁，表示table中的row所需要的锁(S锁或X锁)的类型。

意向锁分为意向共享锁(IS锁)和意向排它锁(IX锁)。

IS锁表示当前事务意图在表中的行上设置共享锁，下面语句执行时会首先获取IS锁，因为这个操作在获取S锁：

SELECT ... LOCK IN SHARE MODE

IX锁表示当前事务意图在表中的行上设置排它锁。下面语句执行时会首先获取IX锁，因为这个操作在获取X锁：

SELECT ... FOR UPDATE

事务要获取某个表上的S锁和X锁之前，必须先分别获取对应的IS锁和IX锁。

2.3 锁的兼容性

锁的兼容矩阵如下：

---	排它锁(X)	意向排它锁(IX)	共享锁(S)	意向共享锁(IS)
排它锁(X)	N	N	N	N
意向排它锁(IX)	N	OK	N	OK
共享锁(S)	N	N	OK	OK
意向共享锁(IS)	N	OK	OK	OK

按照上面的兼容性，如果不同事务之间的锁兼容，则当前加锁事务可以持有锁，如果有冲突则会等待其他事务的锁释放。

如果一个事务请求锁时，请求的锁与已经持有的锁冲突而无法获取时，互相等待就可能会产生死锁。

意向锁不会阻止除了全表锁定请求之外的任何锁请求。

意向锁的主要目的是显示事务正在锁定某行或者正意图锁定某行。