【 58沈劍 架構師之路】InnoDB七種鎖——共享/排它鎖、意向鎖、插入意向鎖

今天，將要介紹InnoDB另外三種：共享/排他鎖，意向鎖，插入意向鎖。

 

一，共享/排它鎖(Shared and Exclusive Locks)

《InnoDB併發爲什麼這麼高？》一文介紹了通用的共享/排它鎖，在InnoDB裏固然也實現了標準的行級鎖(row-level locking)，共享/排它鎖：

(1)事務拿到某一行記錄的共享S鎖，才能夠讀取這一行；

(2)事務拿到某一行記錄的排它X鎖，才能夠修改或者刪除這一行；

 

其兼容互斥表以下：

          S          X

S      兼容      互斥

X      互斥      互斥

 

即：

(1)多個事務能夠拿到一把S鎖，讀讀能夠並行；

(2)而只有一個事務能夠拿到X鎖，寫寫/讀寫必須互斥；

 

共享/排它鎖的潛在問題是，不能充分的並行，解決思路是數據多版本，具體思路在《InnoDB併發爲什麼這麼高？》裏介紹過，這裏再也不深刻展開。

 

二，意向鎖(Intention Locks)

InnoDB支持多粒度鎖(multiple granularity locking)，它容許行級鎖與表級鎖共存，實際應用中，InnoDB使用的是意向鎖。

 

意向鎖是指，將來的某個時刻，事務可能要加共享/排它鎖了，先提早聲明一個意向。

 

意向鎖有這樣一些特色：

(1)首先，意向鎖，是一個表級別的鎖(table-level locking)；

(2)意向鎖分爲：

• 意向共享鎖(intention shared lock, IS)，它預示着，事務有意向對錶中的某些行加共享S鎖

• 意向排它鎖(intention exclusive lock, IX)，它預示着，事務有意向對錶中的某些行加排它X鎖

 

舉個例子：

select ... lock in share mode，要設置IS鎖；

select ... for update，要設置IX鎖；

 

(3)意向鎖協議(intention locking protocol)並不複雜：

• 事務要得到某些行的S鎖，必須先得到表的IS鎖

• 事務要得到某些行的X鎖，必須先得到表的IX鎖

 

(4)因爲意向鎖僅僅代表意向，它實際上是比較弱的鎖，意向鎖之間並不相互互斥，而是能夠並行，其兼容互斥表以下：

          IS          IX

IS      兼容      兼容

IX      兼容      兼容

 

(5)額，既然意向鎖之間都相互兼容，那其意義在哪裏呢？它會與共享鎖/排它鎖互斥，其兼容互斥表以下：

          S          X

IS      兼容      互斥

IX      互斥      互斥

畫外音：排它鎖是很強的鎖，不與其餘類型的鎖兼容。這也很好理解，修改和刪除某一行的時候，必須得到強鎖，禁止這一行上的其餘併發，以保障數據的一致性。

 

三，插入意向鎖(Insert Intention Locks)

對已有數據行的修改與刪除，必須加強互斥鎖X鎖，那對於數據的插入，是否還須要加這麼強的鎖，來實施互斥呢？插入意向鎖，孕育而生。

 

插入意向鎖，是間隙鎖(Gap Locks)的一種（因此，也是實施在索引上的），它是專門針對insert操做的。

畫外音：有點尷尬，間隙鎖下一篇文章纔會介紹，暫且理解爲，它是一種實施在索引上，鎖定索引某個區間範圍的鎖。

 

它的玩法是：

多個事務，在同一個索引，同一個範圍區間插入記錄時，若是插入的位置不衝突，不會阻塞彼此。

畫外音：官網的說法是

Insert Intention Lock signals the intent to insert in such a way that multiple transactions inserting into the same index gap need not wait for each other if they are not inserting at the same position within the gap.

 

這樣，以前挖坑的例子，就可以解答了。

 

在MySQL，InnoDB，RR下：

t(id unique PK, name);

 

數據表中有數據：

10, shenjian

20, zhangsan

30, lisi

 

事務A先執行，在10與20兩條記錄中插入了一行，還未提交：

insert into t values(11, xxx);

 

事務B後執行，也在10與20兩條記錄中插入了一行：

insert into t values(12, ooo);

 

(1)會使用什麼鎖？

(2)事務B會不會被阻塞呢？

 

回答：雖然事務隔離級別是RR，雖然是同一個索引，雖然是同一個區間，但插入的記錄並不衝突，故這裏：

• 使用的是插入意向鎖

• 並不會阻塞事務B

 

思路總結

(1)InnoDB使用共享鎖，能夠提升讀讀併發；

(2)爲了保證數據強一致，InnoDB使用強互斥鎖，保證同一行記錄修改與刪除的串行性；

(3)InnoDB使用插入意向鎖，能夠提升插入併發；

 

結尾

假設不是插入併發，而是讀寫併發，又會是什麼樣的結果呢？

 

MySQL，InnoDB，默認的隔離級別(RR)。

t(id unique PK, name);

 

數據表中有數據：

10, shenjian

20, zhangsan

30, lisi

 

事務A先執行，查詢了一些記錄，還未提交：

select * from t where id>10;

 

事務B後執行，在10與20兩條記錄中插入了一行：

insert into t values(11, xxx);

 

這裏：

(1)會使用什麼鎖？

(2)事務B會不會被阻塞呢？

請看《InnoDB，select爲啥會阻塞insert？》