简单理解MySQL锁

前段时间看一些面经，感觉自己MySQL锁这一块知识很零碎，决定系统地记录一下。

阅读之前默认读者已了解前置知识,也就是事务隔离级别之类的。

什么是数据库锁

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。在数据库中，除传统的计算机资源（如CPU、RAM、I/O等）的争用外，数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

锁的分类

数据库锁 （可以理解为数据库的行锁与表锁）

• 数据库锁适用于集群
• 粒度小，更方便控制

代码锁（可以理解为 共享锁 / 读锁 与 排他锁 / 写锁）

• 需要复杂的处理，才能作用于集群
• 粒度大

行锁 & 表锁

说明：只有「明确」指定主键，才会执行锁，否则将会执行表锁

示例

假设有个表 products ，字段id、name、type，id是主键。

• 无锁

  # 明确指定主键，但不存在该主键的值(没有数据，当然不会有锁)
  SELECT * FROM products WHERE id=-1 FOR UPDATE;
  

• 行锁

  # 明确指定主键
  SELECT * FROM products WHERE id=3 FOR UPDATE;
  SELECT * FROM products WHERE id=3 AND type=1 FOR UPDATE;
  

• 表锁

  # 主键不明确
  SELECT * FROM products WHERE name=‘Mouse‘ FOR UPDATE;
  SELECT * FROM products WHERE id<>‘3‘ FOR UPDATE;
  SELECT * FROM products WHERE id LIKE ‘3‘ FOR UPDATE;
  

注意

• 要测试锁定的状况，可以利用 MySQL 的 Command Mode ，开二个视窗来做测试。
• MyAsim 只支持表级锁，InnerDB支持行级锁添加了（行级锁、表级锁）锁的数据不能被其它事务再锁定，也不被其它事务修改（修改、删除） 。是表级锁时，不管是否查询到记录，都会锁定表。

行锁算法

Record Lock（普通行锁）

• 对于键值在条件范围内，且存在的记录，使用" Record Lock "，即普通的行锁机制；

Gap Lock（间隙锁）

比如一张表没有id为10~20 的字段，我锁了1_{30之间的所有值，那么插入值如果在10}20之间的话，也会被阻塞，在某些情况下会极大地浪费性能。

• 对于键值在条件范围内但并不存在的记录，叫做" 间隙（GAP) "，InnoDB会对这个“间隙”加锁，这种锁机制就是所谓的" Gap Lock "(间隙锁)；

Next-Key Lock（行 & 间隙）

• 对于存在于不存在的数据同时加锁，则称为" Next-Key Lock "；

• Next-Key Lock包含Record Lock和Gap Lock；

  # 假如user表中只有101条记录，empid的值是1,2,...,100,101
  # 范围条件的检索，会对值为101的记录加锁，也会对大于101（不存在）加锁
  # 由于两个锁同时存在，则此处为 Next-Key Lock
  select * from  user where user_id > 100 for update;
  

表锁算法

意向锁

• 当一个事务带着表锁去访问一个被加了行锁的资源，那么，此时，这个行锁就会升级为意向锁，将表锁住。
• 常用的意向锁有：意向共享锁，意向排它锁，共享意向排它锁

自增锁

• 事务插入自增类型的列时获取自增锁

  如果一个事务正在往表中插入自增记录，所有其他事务的插入必须等待

实现

共享锁 & 排它锁

行锁和表锁是锁粒度的概念，共享锁和排它锁是他们的具体实现

共享锁（S）：读锁

• 允许一个事务去读一行，阻止其他事务获取该行的排它锁。
• 多事务时，只能加共享读锁，不能加排他写锁；单事务时，可以加任何锁。
• 一般理解为：能读，不能写。

排它锁（X）：写锁

• 允许持有排它锁的事务读写数据，阻止其他事物获取该数据的共享锁和排它锁。
• 其他事务不能获取该数据的任何锁，直到排它锁持有者释放。
• 不能获取任何锁，不代表不能无锁读取。

注意

• 排它锁指的是，在某个事务获取数据的排它锁后，其他事务不能获取该数据的任何锁， 并不代表其他事务不能无锁读取该数据。
  • 无锁
    • select ... from
  • 共享锁
    • select ... lock in share mode
  • 排它锁
    • update
    • delete
    • insert
    • select ... for update
• MySQL8.0 中，使用 FOR SHARE 替代了 LOCK IN SHARE MODE，但仍然支持 LOCK IN SHARE MODE； 虽然是等价的，但是 FOR SHARE 支持 NOWAIT 、 SKIP LOCKED 等，配合自旋，可以实现高效的等待队列。

乐观锁 & 悲观锁

不管是什么锁都需要增加，需加失败重试

乐观锁

• 通过版本号来进行更新的操作属于乐观锁

  update tab set name = ‘xxx‘ where id = 1 and version = xxx
  

悲观锁

共享锁 & 排它锁都是悲观锁的具象实现

• 显示地控制行或表锁属于悲观锁

简单理解MySQL锁