【MySQL】鎖入門

要作的徹底掌握MySQL/InnoDB的加鎖規則，甚至是其餘任何數據庫的加鎖規則，須要具有如下的一些知識點

1. 瞭解數據庫的一些基本理論知識：數據的存儲格式 (堆組織表 vs 聚簇索引表)；併發控制協議 (MVCC vs Lock-Based CC)；Two-Phase Locking；數據庫的隔離級別定義 (Isolation Level)；
2. 瞭解SQL自己的執行計劃 (主鍵掃描 vs 惟一鍵掃描 vs 範圍掃描 vs 全表掃描)；
3. 瞭解數據庫自己的一些實現細節 (過濾條件提取；Index Condition Pushdown；Semi-Consistent Read)；
4. 瞭解死鎖產生的緣由及分析的方法 (加鎖順序不一致；分析每一個SQL的加鎖順序)

有了這些知識點，再加上適當的實戰經驗，全面掌控MySQL/InnoDB的加鎖規則，當不在話下。

最近開始關注MySQL的鎖問題，也但願開始對鎖有個大概的認識，今天從簡單的概念入手；通常分爲2種，一種是DML操做時的鎖機制，另外一種，則是在DDL操做時，鎖是如何來進行控制的。

做爲學習的開始，仍是先從簡單的入手比較合適，因此，這裏做爲一個入門級的第一篇文章，先簡單介紹下DML中涉及到的讀寫鎖，即便如此，也仍是在實際實驗中，遇到了和理論不一致的狀況，暫時還不能給你們拿出合理解釋，下面給出詳情：

1. 共享鎖和排它鎖

   InnoDB支持最小粒度到數據行的行級鎖：

   • 共享鎖，容許事務經過持有共享鎖去讀取一行
   • 排他鎖，容許事務經過持有排它鎖去更新或者刪除一行

   一行數據，能夠容許多個事務同時持有共享鎖，可是隻能有一個事務持有排他鎖，若是另外一個事務也須要持有排他鎖，則須要等待以前持有該鎖的事務，釋放掉鎖

2. 意向鎖

   InnoDB除行級鎖之外，還在表級別，添加了一種叫作意向鎖的概念，其表示事務即將對該表的某些行作讀或者寫操做

   • 共享意向鎖，表示某事務即將要對該表的某些行數據加共享鎖
   • 排它意向鎖，表示某事務即將要對該表的某些行數據加排他鎖

   舉個例子：

   select ... lock in share mode 將在表上持有IS共享意向鎖，select for update則是在表上持有IX排他意向鎖
   

   意向鎖的兩個使用規約：

   • 事務在持有表上某行數據的行共享鎖以前，必須先持有表上的共享意向鎖，或者級別更高的排他意向鎖
   • 事務在持有表上某行數據的行排他鎖以前，必須先持有表上的排他意向鎖

   表級別的意向鎖和行級別的鎖，排斥關係以下：

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

   舉一個例子：

   事務A執行了select lock in share mode ,這時，事務A持有了IS鎖和S鎖（爲啥要加上 lock in share mode 呢？不加，就是快照讀，不會要求去持有鎖，反過來，利用lock in share mode，能夠在業務上實現原子讀寫操做哦，你們能夠本身思考一下） 事務B要在相同的行上，執行update 語句，那麼這時，事務B首先要去持有表級別的IX鎖，根據上圖第2行最後一列，IX 和 IS 是共享的，因此，這個沒問題。而後，事務B要對相同的行，作寫操做，因此其須要持有X鎖，根據上圖第1行第3列，X和S是不兼容的，因此事務B須要等待事務A結束之後，才能執行。

   • 反思1：若是事務A使用select for update，事務B會如何反映？(結果同樣，事務B會等待事務A結束)
   • 反思2：若是事務B，update不一樣的行，事務B會如何反映？（結果不同,事務B不須要等待事務A）
   • 反思3：若是根據第一行第三列的規則，豈不是一個事務作了update操做，另外一個事務就不能讀了？寫阻塞讀？（其實讀，都是快照讀，並不會要求持有S鎖）

3. 行級鎖

   行級鎖老是針對某個索引記錄進行加鎖，用以防止其餘事物併發對當前加鎖的行進行讀取和修改。因此，及時用戶沒有定義任何索引和主鍵，MySQL也會在內部，自動生成一個隱含的主鍵列。 行級鎖，其目的，就是爲了保證多個事務不能同時對相同的一條數據執行修改動做

4. 間隙鎖

   間隙鎖，顧名思義，其鎖定的是若干個索引記錄的某個範圍（不包括記錄自己），好比：SELECT c1 FROM t WHERE c1 > 10 and c1 < 20 FOR UPDATE; 這個就鎖定了10~20的這個範圍(10.20)，防止其餘事物，插入c1的值在10~20直接的記錄，但c1等於10或者c1等於20，則是容許被插入的 如上SQL所示，間隙表跟行級鎖的一個區別在於，間隙鎖是鎖定了一個區間範圍，防止別人對這個區間內的數據，執行insert或者update。

   小實驗：

   假如在索引列上，事務A執行的是 c1 between 10 and 20 for update，那麼，事務B可以插入c1等於10(或者20)的記錄嗎？

5. Next-Key鎖

   接上一個問題，假如事務A執行的是 c1 between 10 and 20 for update，那麼，除了鎖定10，20的區間之外，還須要鎖定記錄自己(10和20)，這就是Next-Key鎖： Next-Key就是間隙鎖的一種升級，其鎖定的內容，除了範圍之外，還包含記錄的自己，好比，C1這個普通索引列上，有3條數據：1，10，20，30,那麼，可能存在的Next-Key的鎖有如下幾種(區間 + 記錄）：(無限小,1]. (1,10]. (10,20] . (20,30]. (30,無限大)

   當執行select * from A where c1 between 10 and 20 for update時，其加上的鎖：爲：（1,10],(10,20],(20,30），其範圍會擴大到當前Key的下一個值中去，你會發現，在事務B中，c1 >1 到C1 < 30 的記錄，所有不容許插入,而不只僅是10到20直接。

6. 自增鎖

   表級別，還有一個特殊的鎖：自增鎖，後面的文章，將給出詳細介紹。

參考： MySQL 加鎖處理分析