精讲MySQL 第十五章(一)：锁概览

事务的隔离性由锁（LOCK）来实现。

1. 概述

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锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在程序开发中会存在多线程同步的问题，当多个线程并发访问某个数据的时候，尤其是针对一些敏感的数据（比如订单、金额等），我们就需要保证这个数据在任何时刻最多只有一个线程在访问，保证数据的一致性和完整性。在开发过程中加锁是为了保证数据的一致性，这个思想在数据库领域中同样重要。
在数据库中，除传统的计算资源（如CPU、RAM、I/O等）的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源。为保证数据的一致性，需要对并发操作进行控制，因此产生了锁。同时锁机制也为实现MySQL的各个隔离级别提供了保证。锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。所以锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

2. MySQL并发事务访问相同记录

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并发事务访问相同记录的情况大致可以分为3种：

2.1 读-读情况

读-读情况，即并发事务相继读取相同的记录。读取操作本身不会对记录有任何影响，并不会引起什么问题，所以允许这种情况的发生。

2.2 写-写情况

写-写情况，即并发事务相继对相同的记录做出改动。
在这种情况下会发生脏写的问题，任何一种隔离级别都不允许这种问题的发生。所以在多个未提交事务相继对这一条记录做改动时，需要让它们排队执行，这个排队的过程其实是通过锁来实现的。这个所谓的锁其实是一个内存中的结构，在事务执行前本来是没有锁的，也就是说一开始是没有锁结构和记录相关联的，如图所示：

15.1 锁-记录.png

当一个事务想对这条记录做改动时，首先会看看内存中有没有与这条记录相关联的锁结构，当没有的时候就会在内存中生成一个锁结构与之关联。比如，事务T1要对这条记录做改动，就需要生成一个锁结构与之关联：

15.2 锁-结构.png

在锁结构里有很多信息，为了简化理解，只把两个比较重要的属性拿了出来：

• trx信息：代表这个锁结构是那个事务生成的。
• is_waiting：代表当前事务是否在等待。

当事务T1改动了这条记录后，就生成一个锁结构与改记录关联，因为之前没有别的事务为这条记录加锁，所以is_waiting属性就是false，我们把这个场景就称之为获取锁成功或者加锁成功，然后就可以继续执行操作了。

当事务T1提交之前，另一个事务T2也想对该记录做改动，那么先看看有没有锁结构与这条记录关联，发现有一个锁结构与之关联后，然后也生成了一个锁结构与这条记录关联，不过锁结构的is_waiting属性值为true，表示当前事务需要等待，我们把这个场景就称之为获取锁失败，或者加锁失败，图示：

15.3 加锁失败.png

在事务T1提交之后，就会把该事务生成的锁结构释放掉，然后看看还有没有别的事务在等待获取锁，发现了事务T2还在等待获取锁，所以把事务T2对应的锁结构的is_waiting属性设置为false，然后把该事务对应的线程唤醒，让它继续执行，此时事务T2就算获取到锁了。效果图就是这样：

15.4 锁释放.png

小结几种说法：

• 不加锁
  意思就是不需要在内存中生成对应的锁结构，可以直接执行操作。
• 获取锁成功，或者加锁成功
  意思就是在内存中生成了对应的锁结构，而且锁结构的is_waiting属性为false，也就是事务可以继续执行操作。
• 获取锁失败，或者加锁失败，或者没有获取到锁
  意思就是在内存中生成了对应的锁结构，不过锁结构的is_waiting属性为true，也就是事务需要等待，不可以继续执行操作。

2.3 读-写或写-读情况

读-写或写-读，即一个事务进行读取操作，另一个进行改动操作 。这种情况下可能发生脏读、不可重复读、幻读的问题。

各个数据库厂商对SQL的支持都不能一样。比如MySQL在REPEATABLE READ隔离级别上就已经解决了幻读问题。

3. 小结

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本篇简单介绍了锁作为解决并发问题在程序和数据库中应用，主要讲述三种并发访问问题，在写写-读写-写读场景下会出现并发问题。