重温MySQL锁机制

文章目录

• 锁
• • 锁分类
  • 共享锁（读锁，读写互斥，读读互不影响）
  • 排他锁（写锁，独占锁）
  • 共享锁和排他锁的区别
• 表锁
• • 意向锁：意向共享锁和意向排他锁
  • • 为什么需要加入意向锁
  • 单个表锁定
  • 全局表锁定
• 行锁
• 行锁升级为表锁（行锁实际是给索引加锁，如果没用索引而全表扫描，则会给全表加锁）
• 修改、删除某一行记录，且未提交事务时，该行会一直被行锁锁定
• 记录锁
• 间隙锁（Gap Locks）
• • 间隙锁的作用：防止幻读
  • innodb自动使用间隙锁的条件
  • 间隙锁锁定的区域
  • next-key锁【临键锁】

• 记录锁、间隙锁、临间锁的区别

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锁

锁是计算机协调多个线程访问同一共享资源的机制，主要用于解决多线程访问同一共享资源的并发安全问题。

锁分类

（1）从性能分为：乐观锁和悲观锁
MySQL中采用版本号控制，JVM中使用CAS

（2）从数据库操作类型分为：读锁（共享锁）、写锁（排他锁） 【读锁和写锁都属于悲观锁】

• 读锁（共享锁)：针对相同行记录，多个读操作可以同时进行，但任何事务都不能进行
• 写锁（排他锁)：获取排他锁的事务既能读数据，又能修改数据。获取到写锁的事务为完成之前，会阻塞其他事务获取写锁或读锁。

（3）从颗粒度划分为，表锁和行锁

注意：
（1）读锁、写锁都属于行级锁，即事务1 对商品A 获取写锁，和事务2对商品B 获取写锁互相不会阻塞的。
（2）如果sql语句使用了行锁，当SQL未使用索引而使用全表扫描的时候，行级锁会变成表锁。

（3）锁只有在执行commit或者rollback的时候才会释放，并且所有的锁都是在同一时刻被释放。
（4）Innodb引擎执行普通的修改、删除sql语句时，会给修改和删除的行加行锁。

共享锁（读锁，读写互斥，读读互不影响）

事务A使用共享锁获取了某条（或某些）记录时，事务B可以读取这些记录，可以继续添加共享锁，但是不能修改这些记录（当事务C对这些数据修改或删除时，会进入阻塞状态，直至锁等待超时或者事务A提交）

• 如何使用共享锁和释放共享锁

# 加锁SELECT ... LOCK IN SHARE MODE# 释放锁commit;rollback;

• 作用
  SELECT … LOCK IN SHARE MODE在读取的若干行记录加共享锁（share lock），其他事务只能对这些行查询而不能修改这些记录。多个事务可以对相同的行记录加共享锁，因此获取了共享锁的事务不一定能修改行数据

• 使用场景： 读取结果集的最新版本，同时防止其他事务产生更新该结果集
  例如：并发下对商品库存的操作

排他锁（写锁，独占锁）

select … for update在对读取的行记录加排他锁，只允许获取到该排他锁的事务修改该行记录，防止其他事务对该行进行修改，就像普通的update语句执行时会加行锁一样。

• 如何使用排他锁

# 加排他锁select ... for update //排他锁 # 释放锁commit;rollback;

共享锁和排他锁的区别

（1）一旦某个事务获取了排他锁，其他事务就无法再获取排他锁。
多个事务可以对相同行数据加共享锁。
（2）给指定行加了共享锁的事务，不一定能修改该行数据，因为其他事务也可能对该行加了共享锁或排他锁； 给指定行加了排他锁的事务，则可以修改加了排他锁的该行数据

表锁

使用表级锁定的主要是MyISAM，MEMORY，CSV等一些非事务性存储引擎。
表锁一般在数据迁移时使用。

意向锁：意向共享锁和意向排他锁

某行加共享锁的前提是：该行数据所在表会先获取到意向共享锁。
某行加排他锁的前提是：该行数据所在表会先获取到意向排他锁。
注意：意向共享锁和意向排他锁均是表锁，无法手动创建。

为什么需要加入意向锁

意向锁是为了告知mysql该表已经存在数据被加锁，而不需要逐行扫描是否加锁，提搞加锁的效率。

单个表锁定

lock tables saas.goods read,saas.account write;　　// 给saas库中的goods表加读锁,account表加写锁unlock tables;   //解锁

全局表锁定

FLUSH TABLES WITH READ LOCK; 　　// 所有库所有表都被锁定只读unlock tables;         //解锁

注意： 在客户端和数据库断开连接时，都会隐式的执行unlock tables。如果要让表锁定生效就必须一直保持连接。

• 表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低；
  行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高；

行锁

• 行锁是锁一行或者多行记录
• MySQL的行锁是基于索引，行锁是加在索引上，而不是加在行记录上的。
  
  如上图所示，数据库中有1个主键索引和1个普通索引，图中的sql语句是基于普通索引查询，命中4条记录，此时一把行锁就锁定两条记录，而其他事务修改这两条记录中的任意一条，都会一直阻塞【获取锁的事务没有执行commit之前】，下图就是上图没有执行commit语句时的情况。
  

行锁升级为表锁（行锁实际是给索引加锁，如果没用索引而全表扫描，则会给全表加锁）

上图中where条件中，虽然template_name建立普通索引，但使用or关键字，导致template_name的索引失效，从而进行了全表扫描，锁定了整张表。

修改、删除某一行记录，且未提交事务时，该行会一直被行锁锁定

窗口1中删除某一行，但没有提交。窗口2中更新该行会一直处于阻塞中。

记录锁

• 行锁：行锁是命中索引，一把锁锁的是一张表的一条记录或多条记录
• 记录锁：记录锁是在行锁的衍生锁，记录锁锁的是表中的某一条记录，记录锁出现的条件必须是：精确命中索引，且索引是唯一索引（比如主键id、唯一索引列）。

间隙锁（Gap Locks）

经典参考文章

间隙锁的作用：防止幻读

间隙锁的目的是为了防止幻读，其主要通过两个方面实现这个目的：
（1）防止止间隙内有新数据被插入
（2）防止范围内已存在的数据被更新

innodb自动使用间隙锁的条件

（1）数据隔离级别必须为可重复读
（2）检索条件必须使用索引（没有使用索引的话，mysql会全表扫描，那样会锁定整张表所有的记录，包括不存在的记录，此时其他事务不能修改不能删除不能添加）

间隙锁锁定的区域

根据检索条件向左寻找最靠近检索条件的记录值A，作为左区间，向右寻找最靠近检索条件的记录值B作为右区间，即锁定的间隙为（A，B）。下图中，where number=5的话，那么间隙锁的区间范围为[4,11]；

session 1:start  transaction ;触发间隙锁的方式1：select  * from news where number=4 for update ;触发间隙锁的方式2：update news set number=3 where number=4; session 2:start  transaction ;insert into news value(2,4);#（阻塞）insert into news value(2,2);#（阻塞）insert into news value(4,4);#（阻塞）insert into news value(4,5);#（阻塞）insert into news value(7,5);#（执行成功）insert into news value(9,5);#（执行成功）insert into news value(11,5);#（执行成功）

next-key锁【临键锁】

next-key锁其实包含了记录锁和间隙锁，即锁定一个范围，并且锁定记录本身。InnoDB默认加锁方式是next-key 锁。

select * from news where number=4 for update ;

next-key锁锁定的范围为间隙锁+记录锁，即区间（2，4），（4，5）加间隙锁，同时number=4的记录加记录锁，即next-key锁的锁定的范围为（2,4],(4,5]。

记录锁、间隙锁、临间锁的区别

update news  set number=0 where id>15

sql默认加的是next-key锁。根据上图，next-key锁的区间为（-∞,1],（1,5]，（5,9]，（9，11]，(11,+∞），上面id>15，实际上next-key锁是加在[11，+∞）这个范围内，而不是（15，+∞）这个范围内。注意：需要使用锁的字段必须加索引，因为锁是加在索引上的，没有索引则加的表锁。

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