MySQL中的行锁、临建锁、间隙锁和表锁中的意向锁

一、行锁

行级锁是MySQL中的一种锁定机制，它可以对数据库表中的单独一行进行锁定。相比于表级
锁和页锁，行级锁的粒度更小，因此在处理高并发事务时，能提供更好的并发性能和更少的
锁冲突。然而，行级锁也需要更多的内存和CPU资源，因为需要对每一行都进行管理。
在MySQL中，行级锁主要由InnoDB存储引擎提供。InnoDB支持两种类型的行级锁：共享锁
（S锁）和排他锁（X锁）。

1. 共享锁（S锁）：共享锁也称为读锁，它允许一个事务读取一行数据。当一行数据被共享
   锁锁定时，其他事务可以读取这行数据，但不能对其进行修改。
2. 排他锁（X锁）：排他锁也称为写锁，它允许一个事务读取和修改一行数据。当一行数据
   被排他锁锁定时，其他事务不能读取也不能修改这行数据。
   在实际使用中，InnoDB还提供了一种名为“间隙锁”（Gap Lock）的特性。间隙锁不仅锁
   定一个具体的行，还锁定它前后的“间隙”，即这一行之前的行和之后的行之间的空间。间
   隙锁可以防止其他事务插入新的行到已锁定行的前后，从而可以解决一些并发问题。
   值得注意的是，行级锁只在事务中有效，也就是说，只有在一个事务开始（BEGIN）后并在
   事务提交（COMMIT）或回滚（ROLLBACK）之前，才能对数据行进行锁定。如果在非事务
   环境中执行SQL语句，那么InnoDB会在语句执行结束后立即释放所有的锁。

Q：MySQL行锁有哪些使用场景

MySQL中的行级锁（Row Level Locks）通常在以下几种场景中被使用：

1. 高并发读写操作：在需要高并发读写操作的场景中，行级锁可以提高性能和并发性，因为
   它允许多个事务并发地操作不同的行。
2. 单行操作：对于需要操作单行数据的SQL语句（例如基于主键或者唯一索引的UPDATE、
   DELETE和INSERT语句），行级锁可以提供较好的并发性和性能。
3. 短期锁：在需要对数据行进行短时间锁定的情况下，行级锁可以防止长时间阻塞其他事
   务。
4. 实现并发控制：在需要确保数据一致性和隔离性的事务中，行级锁是实现并发控制的重要
   机制。
5. 复杂的事务处理：在需要对多行数据进行复杂处理的事务中，可以使用行级锁来锁定这些
   行，防止在事务处理过程中数据被其他事务修改。
   使用行级锁需要注意，由于行级锁的锁定粒度较小，它可能会消耗更多的系统资源（例如内
   存和CPU），特别是在处理大量数据时。此外，使用行级锁也可能导致死锁，需要使用合适
   的策略来避免死锁，例如在事务中按照一定的顺序锁定行。

Q：MySQL那些命令会导致发生行锁？

在MySQL中，主要是InnoDB存储引擎提供了行级锁（Row Level Locking）。一般来说，以
下这些类型的操作会导致InnoDB对数据行进行加锁：

1. SELECT … FOR UPDATE：这种查询会对选定的行添加一个排他锁（X锁），这意味着
   其他事务不能修改这些行，也不能对这些行添加共享锁。
2. SELECT … LOCK IN SHARE MODE：这种查询会对选定的行添加一个共享锁（S
   锁），这意味着其他事务不能修改这些行，但可以对这些行添加共享锁。
3. INSERT：插入操作会对新添加的行添加一个排他锁（X锁）。
4. UPDATE：更新操作会对被更新的行添加一个排他锁（X锁）。
5. DELETE：删除操作会对被删除的行添加一个排他锁（X锁）。
   这些加锁操作都是在事务中进行的，即只有在事务开始（BEGIN）后并在事务提交
   （COMMIT）或回滚（ROLLBACK）之前，才会对数据行进行加锁。如果在非事务环境中执
   行上述SQL语句，那么InnoDB会在语句执行结束后立即释放所有的锁。
   请注意，加锁的粒度和范围取决于WHERE子句中用到的索引。如果WHERE子句中用到了唯
   一索引（例如主键索引），那么InnoDB只会锁定匹配的行。如果没有用到唯一索引，那么
   InnoDB可能会锁定更多的行，甚至是整个表，这就可能导致锁冲突和性能问题。
   此外，InnoDB还支持间隙锁（Gap Locks）和临键锁（Next-Key Locks），这两种锁都可以
   在某些情况下提供更好的并发控制。

二、间隙锁（Gap Lock）

间隙锁（Gap Locks）是MySQL InnoDB存储引擎提供的一种锁定机制。它锁定的不是具体
的行记录，而是两个索引之间的间隙（或者说区间），这样可以防止新的记录插入到该间
隙，确保数据的一致性和事务的隔离性。
间隙锁常常与记录锁（Record Locks）一起使用，共同形成Next-Key锁，保护索引记录的范
围查询和扫描操作。
以下是间隙锁的主要类型：

1. 区间-区间间隙锁：锁定两个索引键之间的间隙，或者是第一个索引键之前的间隙。
2. 区间-记录间隙锁：锁定一个索引键和一个记录之间的间隙。
3. 记录-区间间隙锁：锁定一个记录和一个索引键之间的间隙。
   间隙锁的存在，主要是为了解决幻读问题。所谓幻读，是指在一个事务内读取某个范围的记
   录时，另外一个事务在该范围内插入了新的记录，当第一个事务再次读取该范围的记录时，
   会发现有些原本不存在的记录，这就是幻读。
   举例来说，假设我们有一个存储学生信息的表，有一个事务A要查询年龄在10-20之间的学
   生，它在查询前会对这个区间加锁。此时如果有另一个事务B想要插入一个年龄为15的学生，
   由于这个年龄的范围已经被事务A锁定，所以事务B必须等待，直到事务A完成，释放锁。这
   样就避免了幻读的产生。
   值得注意的是，由于间隙锁会锁定范围，如果并发事务较多且涉及的数据范围有交集，可能
   会引发性能问题，甚至死锁。因此，在设计数据库和选择隔离级别时，需要综合考虑数据一
   致性和并发性能。

间隙锁有哪些使用场景

间隙锁（Gap Locks）在MySQL数据库的InnoDB存储引擎中主要用于以下场景：

1. 防止幻读：间隙锁的主要目的是防止其他事务在已经锁定的范围内插入新的行。这可以避
   免"幻读"问题，即一个事务在读取某个范围内的所有行时，另一个事务插入了一个新行，
   当第一个事务再次读取该范围时，会发现有一个"幻影"行。
2. 范围查询：在执行范围查询时，如果事务需要对查询结果进行更新或删除，那么间隙锁可
   以保证在事务执行期间，不会有新的行插入到查询范围中。
   例如，以下事务会在Orders表的OrderID列值在1到100之间的所有行上设置排他锁，并在这
   些行的间隙上设置间隙锁：

START TRANSACTION;
SELECT * FROM Orders WHERE OrderID BETWEEN 1 AND 100 FOR UPDATE;
COMMIT;

1. 防止死锁：在某些情况下，间隙锁可以帮助防止死锁。如果没有间隙锁，那么两个事务可
   能都会试图在同一位置插入一个新行，导致彼此等待对方释放锁，从而形成死锁。
   需要注意的是，间隙锁在可重复读（REPEATABLE READ）和序列化（SERIALIZABLE）这两
   个隔离级别下才会使用，在读已提交（READ COMMITTED）和读未提交（READ
   UNCOMMITTED）这两个隔离级别下，InnoDB不会使用间隙锁。

可以看到将5–11这些数据都锁住了，这种情况下其它的事务想要去在这个1到11的id区间内做数据修改是会被阻塞的，知道我们将事务提交或者回滚将锁释放才行

三、临建锁（Next-Key Lock）

Next-Key 可以理解为一种特殊的间隙锁，也可以理解为一种特殊的算法。通过临建锁可以解决幻读的问题。 每个数据行上的非唯一索引列上都会存在一把临键锁，当某个事务持有该数据行的临键锁时，会锁住一段左开右闭区间的数据。需要强调的一点是，InnoDB 中行级锁是基于索引实现的，临键锁只与非唯一索引列有关，在唯一索引列（包括主键列）上不存在临键锁。

四、表锁

意向锁（Intention Lock）

意向锁是表锁，为了协调行锁和表锁的关系，支持多粒度（表锁与行锁）的锁并存。

作用

意向锁的作用是告诉其他事务，当前事务要获取某个页的行锁，以避免其他事务误判并尝试获取该页的表锁。意向锁的引入可以提高并发性能，减少锁冲突。

为什么意向锁是表级锁呢？

当我们需要加一个排他锁时，需要根据意向锁去判断表中有没有数据行被锁定（行锁）；
（1）如果意向锁是行锁，则需要遍历每一行数据去确认；
（2）如果意向锁是表锁，则只需要判断一次即可知道有没数据行被锁定，提升性能。

意向锁怎么支持表锁和行锁并存？

（1）首先明确并存的概念是指数据库同时支持表、行锁，而不是任何情况都支持一个表中同
时有一个事务A持有行锁、又有一个事务B持有表锁，因为表一旦被上了一个表级的写锁，肯
定不能再上一个行级的锁。
（2）如果事务A对某一行上锁，其他事务就不可能修改这一行。这与“事务B锁住整个表就
能修改表中的任意一行”形成了冲突。所以，没有意向锁的时候，让行锁与表锁共存，就会
带来很多问题。于是有了意向锁的出现，如前面所言，数据库不需要在检查每一行数据是否
有锁，而是直接判断一次意向锁是否存在即可，能提升很多性能。

如何查看

当我执行行锁的时候会为这个表添加一个意向锁，这个意向锁是什么类型取决于你为行锁添加的是什么类型

我这里是要给意向排他锁，是因为我行锁用的是排他锁。