innodb锁机制探究(一)
innodb锁机制探究(一)
//
关于innodb里面的锁
在之前的文章中，我们说过三次关于锁的文章，分别是去年的12月25号、12月26号以及今年的1月14号的文章，这3篇文章里面简单介绍过一些锁的知识点，后续我们将详细介绍MySQL里面的锁，但是不能保证每天更新，所以把题目做成一个系列标签，如果有时间我做下归类整理。
innodb中的锁当中有两个概念需要搞清楚，一个是latch，一个是lock，我们一般说的锁就是lock。这两个概念的区别是什么呢？
latch一般是轻量级的锁，它的锁定时间特别短，否则应用的性能特别差，在innodb存储引擎中，latch可以分为mutex互斥量和rwlock读写锁，它的目的是保证并发线程操作临界资源的正确性。并且通常没有死锁检测的机制。关于它的状态，可以使用show engine innodb mutex来查看。
lock的对象是事务，它通常用来锁定页、行、表等等，并且lock住的对象一般在commit事务或者rollback事务之后提交。lock是有死锁机制的。
关于latch，我们这里不再多说，后面有时间单独拿出一篇文章来讲述。
锁问题实战
我们简单演示一下锁的生成吧，如下代码所示，我们首先创建一个表，然后插入数据，接着使用select * for update给这个表加上排他锁，也就是X锁，如下：
SESSION 1
mysql:yeyztest 12:16:19>>create table test (id int primary key auto_increment,age int);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql:yeyztest 12:20:49>>select * from test;
+----+------+
| id | age |
+----+------+
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 5 | 5 |
| 8 | 8 |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql:yeyztest 13:19:55>>begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql:yeyztest 13:21:37>>select * from test where id=1 for update;
+----+------+
| id | age |
+----+------+
| 1 | 1 |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
然后我们在另外一个回话中使用下面的命令再次请求这行记录的锁：
SESSION 2：
mysql:yeyztest 13:22:48>>select * from test where id =1 lock in share mode;
可以看到，返回的结果迟迟没有出现，没有得到对应的记录，此时我们查看数据字典information_schema中关于锁和事务的表，结果如下：
mysql:yeyztest 13:23:47>>select * from information_schema.innodb_locks\G
*************************** 1. row ***************************
lock_id: 422062388676960:164:3:2
lock_trx_id: 422062388676960
lock_mode: S
lock_type: RECORD
lock_table: `yeyztest`.`test`
lock_index: PRIMARY
lock_space: 164
lock_page: 3
lock_rec: 2
lock_data: 1
*************************** 2. row ***************************
lock_id: 1288486:164:3:2
lock_trx_id: 1288486
lock_mode: X
lock_type: RECORD
lock_table: `yeyztest`.`test`
lock_index: PRIMARY
lock_space: 164
lock_page: 3
lock_rec: 2
lock_data: 1
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
可以看到，有两个锁的信息，我们解释下各个字段的意思：
lock_id:锁的id
lock_trx_id:事务id
lock_mode:锁的模式，S还是X
lock_type:锁的类型，表锁还是行锁
lock_table:要加锁的表
lock_index:锁住的索引
lock_space:锁对象的space id
lock_page:锁住的页数量，若是表锁，这个值是null
lock_rec:锁住的行的数量，若是表锁，这个值是null
lock_data:事务锁定记录的主键值，若是表锁，这个值是null
需要注意的是，这个lock_data的值不是可信的，如果我们锁定了一个范围内的记录，这个lock_data的值会变成这个范围内的第一条记录的id值。
再来看下lock_wait表里面的内容：
mysql:yeyztest 13:24:56>>select * from information_schema.innodb_lock_waits\G
*************************** 1. row ***************************
requesting_trx_id: 422062388676960
requested_lock_id: 422062388676960:164:3:2
blocking_trx_id: 1288486
blocking_lock_id: 1288486:164:3:2
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
可以看到，这里写的是当前请求锁的事务id和锁id，以及阻塞的事务id和锁id。
一段时间过后，session 2上面的锁没有拿到，发生了锁超时的错误，如下：
SESSION 2
mysql:yeyztest 13:24:39>>select * from test where id =1 lock in share mode;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
再回过头来看session 1中的所等待信息，可以看到，所等待的信息已经不存在了：
mysql--dba_admin@127.0.0.:yeyztest 13:24:56>>select * from information_schema.innodb_lock_waits\G
*************************** 1. row ***************************
requesting_trx_id: 422062388676960
requested_lock_id: 422062388676960:164:3:2
blocking_trx_id: 1288486
blocking_lock_id: 1288486:164:3:2
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql:yeyztest 13:25:13>>select * from information_schema.innodb_lock_waits\G
Empty set, 1 warning (0.00 sec)一致性非锁定读
一致性非锁定读是指innodb通过行记录的多版本控制来读取当前执行时间数据库中行的数据，如果读取的行正在执行delete或者update操作，则会读取一个该行记录的一个快照数据。
它的实现实际上是通过undo日志来实现的，undo日志使用在事务回滚时候的一些日志，关于啥是个undo日志的具体细节，如果大家不了解，后续会单独拿一篇文章去写，现在只需要知道有这么个东西即可。
通过上面的描述，我们可以发现，一致性非锁定读提高了数据库的并发性，因为读操作不用等待锁的释放。然而这并不能解决所有的问题，因为读取到的快照数据是当前行记录之前的历史版本，每行记录可能有多个历史版本，也就是说你现在看到这个id是4，可能之前是3，再往前是2，我们到底使用哪个版本的数据给客户看，这就牵扯到多版本控制方法，也就是常说的MVCC。
一致性锁定读
上面说到了 一致性非锁定，下面我们看看一致性锁定读，非锁定读我们知道读取的是数据的快照，可能不是数据当前的真是内容，而锁定读读取的就是当前数据的真是内容。它需要在读取的时候给记录进行上锁。看到这里，可能你已经熟悉了，这不就是我们使用的：
select * for update(X锁定)
select * lock in share mode（S锁定）
这两种方法终于有名字了，就叫做一致性锁定读。这里需要注意的是，这两种方法必须存在于一个事务当中，才能获得锁，否则是不行的，我专门做了测试：
SESSION 1
mysql:yeyztest 13:19:29>>select * from test where id =1 for update;
+----+------+
| id | age |
+----+------+
| 1 | 1 |
+----+------+
1 row in set (20.11 sec)
SESSION 2
mysql:yeyztest 13:21:37>>select * from test where id=1 for update;
+----+------+
| id | age |
+----+------+
| 1 | 1 |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
可以看到，第一个会话不加begin等关键字使用上述语句的时候，第二个会话中还是可以读到这行记录的值，而不收到阻塞。
所以，一致性锁定读，必须写在事务里面才管用，否则这样的语句不会获得这一行记录的锁。