MySQL的锁机制

关于一些数据库的锁，之前有写过：锁和并发控制
这篇着重讲讲MySQL的锁机制，由之前的理论转实际

1.MySQL的锁

MySQL 8.0 innodb-locking
数据库里的锁可以按不同角度划分，如下图。比较值得关注的是锁模式。锁粒度的话，InnoDB只支持行锁和表锁。注意⚠️行锁是加在索引上的。

*数据库里的锁* 来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31875702

加锁机制：

• 乐观锁：先修改，保存时判断是否被更新过，应用级别
• 悲观锁：先获取锁，再操作修改，数据库级别

锁粒度：

• 表级锁：开销小，加锁快，粒度大，锁冲突概率大，并发度低，适用于读多写少的情况。MyISAM存储引擎。
• 页级锁：BDB存储引擎
• 行级锁：Innodb存储引擎，默认选项

兼容性：

• S锁：也叫做读锁、共享锁，对应于 select * from users where id =1 lock in share mode
• X锁：也叫做写锁、排它锁、独占锁、互斥锁，对应于 select * from users where id =1 for update

锁模式：

（记录锁、间隙锁、临键锁都是排它锁）

• 记录锁(Record Locks)：封锁一个索引记录，也叫行锁，其他事务只能读被锁的记录，不能insert、update、delete。
• 间隙锁(Gap Locks)：封锁索引记录中的间隔，或者查询到的第一条索引记录之前的范围，又或者查询到的最后一条索引记录之后的范围。
  • 多个事务可以获得同一个gap的间隙锁，间隙锁的唯一目的就是防止在间隙中insert数据。
  • 共享间隙锁与排他间隙锁没有区别。
• 临键锁(Next-key Locks)：是记录锁与间隙锁的组合，它的封锁范围，既包含索引记录，又包含索引区间。
  • 临键锁主要是为了避免幻读。如果把事务的隔离级别降级为RC，临键锁则会失效。
• 意向锁(Intention Locks)：简单来说是帮助更快地判断当前表加了什么样的行锁。如果另一个任务试图在该表级别上应用共享或排它锁，则受到由第一个任务控制的表级别意向锁的阻塞。第二个任务在锁定该表前不必检查各个页或行锁，而只需检查表上的意向锁。
• 插入意向锁(Insert Intention Locks)：该锁用以表示插入意向，当多个事务在同一区间（gap）插入位置不同的多条数据时，事务之间不需要互相等待（允许并发insert）。
  • 插入意向锁是一种间隙锁，但它不妨碍多个事务同时insert，多个插入意向锁可以兼容。但此时如果有事务要进行加间隙锁的查询，需要等待，不是因为间隙锁和插入意向锁冲突，而是因为insert操作和间隙锁是冲突的。
  • 例1：假设已有数据4和7，有A、B线程分别要插入5、6。A、B线程先分别获得4～7这个间隙的插入意向锁，然后各自插入数据，A线程获得数据5的记录锁，B线程获得数据6的记录锁。
  • 例2：A线程查询数据并获得4～7的间隙锁，此时B线程想插入数据6，B线程可以获得4～7的插入意向锁，但B线程需要等待A释放间隙锁，才可以insert加记录锁。

2.不同SQL语句加的锁

2.1.普通select

在4个事务隔离级别中，除了在串行化(Serializable)时会加共享锁，其他的都不加锁。因为MySQL(InnoDB)支持MVCC，对普通select语句能够进行快照读，很好地支持了读写并发。
InnoDB学习笔记（1）MVCC

2.2.显式加锁select

显式加锁select主要是指：

• select ... for update（加互斥锁）
• select ... in share mode（加共享锁）

（要在事务中使用这些锁，否则不在事务中是没有意义的）

聚集索引等值查询

聚集索引上：记录锁

select * from user where id=10 for update

来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31875702

唯一索引(非聚集索引)等值查询

聚集索引上：记录锁
辅助索引(唯一索引)上：记录锁

• 为什么聚簇索引上的记录也要加锁？试想一下，如果有并发的另外一个SQL，是直接通过主键索引id=30来更新，会先在聚集索引中请求加锁。如果只在辅助索引中加锁的话，两个并发事务之间是互相感知不到的。

select * from t where id = 10  for update; # id是唯一索引列

来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31875702

非唯一索引等值查询

聚集索引：记录锁
辅助索引：临键锁（记录锁 + 间隙锁）

select * from user where name=‘b’ for update

来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31875702

无索引查询

(全表)聚集索引：临键锁（记录锁 + 间隙锁）
即，对全表每一条记录加记录锁，每一个间隙加间隙锁

记录不存在

相应索引：间隙锁
要保证没有其他人可以插入，所以锁住间隙

2.3.隐式加锁update和delete

对于update和delete语句，会隐式加锁。加锁的情况和上述显式加锁一样。

update user set address '北京' where id=1;
delete from user where id=1;

2.4.普通insert

(插入区间)聚集索引：插入意向锁
(插入记录)聚集索引：记录锁

insert into child (id) values (90),(102);

2.5.先select后insert

(插入区间)聚集索引：插入意向锁
(插入记录)聚集索引：记录锁
(select的源表)聚集索引：共享的临键锁。这是为了防止主从同步出问题。

insert into target_table select * from source_table ...
create target_table select * from source_table ...
# 将select查询的结果集，插入到另一张表中，或者使用结果集，创建一个新表。

参考资料：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/31875702
https://blog.csdn.net/zcl_love_wx/article/details/82386143
https://zhuanlan.zhihu.com/p/48269420
https://segmentfault.com/a/1190000014133576