mysql 系列：锁和它的运用

前言

数据库是一个允许多用户、多会话、多线程访问的系统。为了在并发访问中能保证数据的一致性和完整性，一般会使用事务来做控制，外加锁来作为辅助手段。所以今天整理了一下锁的相关知识，看看它在事务里是怎么配合使用的。

锁的分类

我们先来看下锁的分类及其作用有哪一些，以便能更好的分析运用场景。

乐观/悲观锁

乐观锁：在读取数据时会假设各个事务互不影响，它们会处理好属于自己的那部分数据。如果在更新数据时，发现有其他事务修改了属于自己的数据，则会回滚之前的一切操作。

悲观锁：采取了先获取锁再访问的保守策略，如果已经有其他事务获取了锁，则必须等待锁释放才能继续。

共享/排它锁

共享锁：又称读锁，当前事务在读取时，允许其他事务并发读取，但不允许其他事务上排它锁，必须等自己释放了才能继续。

排它锁：又称写锁，在写锁占有时，如果其他事务想上读写锁，则得排队等待。

表锁/行锁

表锁：在操作数据时，直接将整张表锁住，操作粒度很大，很容易让其他事务在等待，但不会产生死锁。

行锁：针对的是行记录的并发控制，锁粒度很细，能支持高并发，但是不排除会有死锁情况产生。在 mysql 里行锁依赖索引实现，如果没有索引存在，则会直接进行表锁！

其中，行锁还细分出了下面几种锁：

记录锁：只锁住某一条记录。当对唯一索引(包括主键)进行精确查询时，会使用记录锁。

间隙锁：当使用范围查询时，会对符合条件的区间数据上锁。在涉及到普通索引（即不是唯一索引）的查询时，都会使用间隙锁。

Next-key 锁：临建锁，可以理解为 记录锁 + 间隙锁。当对唯一索引进行范围查找或对唯一索引进行查找但结果不存在时（可以理解为锁住不存在的记录），会使用临建锁。

上面的间隙锁、临建锁有效的防止了事务幻读情况产生，避免了在查找期间有数据新增或删除。

意向锁

意向锁是属于表锁的一种，它仅仅表示一种操作意向。当我们使用粒度比较小的行锁时，在检测是否有锁时，需要一行一行的检查，效率较低。

有了意向锁之后，则不需一行一行的排查，只需检测对应的意向锁即可。

意向锁有意向共享锁，以及意向排它锁。mysql 规定事务在上共享/排它锁时，必须能先获取到兼容的意向锁，否则必须等待锁的释放。

例如当前数据上已有意向共享锁，如果此时其他事务想上排它锁，则是不兼容的，必须等待释放。关于意向锁和共享/排它锁的兼容性表如下：

MVCC

MVCC 并不属于锁操作里的东西，但是它是事务隔离级别里会运用到的技术，并且由于它有类似快照数据的功能，所以使用 MVCC 时能很大程度的减少锁的使用，减少了并发冲突。具体可以看看这篇文章：MVCC。

事务里锁的运用

在之前的文章事务解释里我们谈到了事务的隔离性，而事务的隔离性离不开锁的运用，所以现在就让我们来看看具体的使用吧。

可重复读

可重复读使用的是 MVCC 快照，所以在读取数据时大多数时候不需要使用锁。

但使用了 UPDATE, DELETE，或 SELECT with FOR UPDATE（排它锁） 或 FOR SHARE（共享锁），则会根据下面的情况来使用锁：

• 在唯一索引上精确查找某条记录时，使用记录锁
• 对于其他的搜索，InnoDB 将会锁定扫描到的索引范围，使用间隙锁或临建锁来防止幻读的产生

读提交

也是使用 MVCC 机制来读取数据，不过在使用 UPDATE, DELETE，或 SELECT with FOR UPDATE（排它锁） 或 FOR SHARE（共享锁）时和上面的机制不一样，当存储引擎将筛选到的记录交给 mysql server 层后，会对不相干的数据进行解锁，所以不会涉及间隙锁或临建锁。

它们只会在做外键约束检查和重复键检查时使用到。

由于间隙锁的禁用，可能会出现幻读现象。

未提交读

在 mysql 的 innodb 存储引擎里做 SELECT操作不会做任何锁动作，如果是 myisam 存储引擎，则会上共享锁。

如果使用UPDATE, DELETE，或 SELECT with FOR UPDATE（排它锁） 或 FOR SHARE（共享锁）则和读提交一样的原则。

可序列化读

可序列化读在使用 select 时，一般会自动的转化为 SELECT ...

FOR SHARE（共享锁） ，以保证读写序列化。

总结

本文介绍了锁的分类以及锁在事务里的使用，大多数时候 mysql 的事务都是会自动进行锁动作，并不需要我们干涉。

所以当我们在使用 SELECT with FOR UPDATE（排它锁） 或 FOR SHARE（共享锁）等显示上锁语句时要特别注意性能损耗，有可能产生间隙锁、临建锁导致不相干的记录也会被阻塞等待。

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