MySQL之InnoDB中锁的情况分析

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这篇文章主要讲解了“MySQL 之 InnoDB 中锁的情况分析”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着丸趣 TV 小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“MySQL 之 InnoDB 中锁的情况分析”吧！

mysql  select @@version;
+-----------+
| @@version |
+-----------+
| 5.7.21 |
+-----------+
1 row in set (0.01 sec)

一，锁的基本介绍

相对其他数据库而言，MySQL 的锁机制比较简单，其最显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。比如，MyISAM 和 MEMORY 存储引擎采用的是表级锁（table-level locking）；InnoDB 存储引擎既支持行级锁（row-level locking），也支持表级锁，但默认情况下是采用行级锁。

表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。

行级锁类型：

Record Lock(记录锁)：当个记录的锁（锁住单条记录）

记录锁只会锁住索引的记录，如果 InnoDB 存储表在建立的时候没有任何索引，那么这个锁会使用隐式的主键来进行锁定，如下图

Gap Lock(间隙锁)：锁定一个范围，不包括记录本身(只锁数据前面的 GAP)

如下图为的锁就是 GAP 锁，就是不允许其他事务在索引列 8 之前的间隙插入新的记录，也就是 (3 , 8) 这个区间。gap 锁 的作用仅仅是为了防止插入幻影记录的而已

Next-Key Lock(临键锁)：同时锁住记录和记录前面的 GAP，也就是 Next-Key Lock = Record Lock + Gap Lock。

二，锁的分类

共享锁 Share Locks (简称 S 锁，属于行锁)

排它锁 Exclusive Locks (简称 X 锁，属于行锁)

意向共享锁 Intention Share Locks (简称 IS 锁，属于表锁)

意向排它锁 Intention Exclusive Locks (简称 IX 锁，属于表锁)

自增锁 AUTO-INC Locks(属于表锁)

下面具体介绍下每种类型的锁，我们先建一张 innodb 的表，sql 如下

create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;
alter table tab_with_index add index id(id);
insert into tab_with_index values(1, 1),(2, 2),(3, 3),(4, 4

共享锁

共享锁就是多个事务对于同一个数据可以共享一把锁，都能访问数据库，但是只能读不能修改；

事务 A：

select * from tab_with_index lock in share mode;

事务 B：

select * from tab_with_index where id =1; // 可以查询数据

update tab_with_index set name = aa where id = 1 ;

注意：这里的修改语句会堵塞住，直到事务 A 提交之后才能操作成功。

排它锁

排它锁不能与其他锁并存，如一个事务获取了一个数据行的排它锁，其他事务就不能在获取该行的锁，只有当前获取排它锁的事务可以对数据进行修改。（delete，update，create 默认是排它锁）

事务 A：

select * from tab_with_index where id =1 for update;

事务 B：

select * from tab_with_index where id =1; // 可以获取结果

select * from tab_with_index where id =1 for update; // 堵塞

select * from tab_with_index where id = 1 lock for share mode; // 堵塞

注意：事务 B 两个 sql 都会堵塞住, 也就是获取不到共享锁也获取不到排它锁，直到事务 A 提交之后才能操作成功。

意向共享锁和意向排它锁

意向共享锁：表示事务准备给数据行加入共享锁，也就是说一个数据行在加共享锁之前必须先获取该表的 IS 锁。

意向排它锁：表示事务准备给数据行加入排它锁，也就是说一个数据行加排它锁之前必须先获取该表的 IX 锁。

IS 锁和 IX 锁是表级锁，他们的提出仅仅为了在之后加表级别的 S 锁和 X 锁时可以快速判断表中的记录是否被上锁，以避免用遍历的方式来查看表中有没有上锁的记录，也就是说其实 IS 锁和 IX 锁是兼容的，IX 锁和 IX 锁是兼容的。《MySQL 是怎样运行的》

自增锁

针对自增列自增长的一个特殊的表级别锁。

show variables like  innodb_autoinc_lock_mode  
--  默认值 1，代表连续，事务未提交则 ID 永久丢失

三，InnoDB 锁

1、事务及其 ACID 属性

事务是由一组 SQL 语句组成的逻辑处理单元，事务具有 4 属性，通常称为事务的 ACID 属性。

原子性（Actomicity）：事务是一个原子操作单元，其对数据的修改，要么全都执行，要么全都不执行。一致性（Consistent）：在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态。隔离性（Isolation）：数据库系统提供一定的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。持久性（Durable）：事务完成之后，它对于数据的修改是永久性的，即使出现系统故障也能够保持。

2、并发事务带来的问题

相对于串行处理来说，并发事务处理能大大增加数据库资源的利用率，提高数据库系统的事务吞吐量，从而可以支持更多用户的并发操作，但与此同时，会带来一下问题：

脏读：一个事务正在对一条记录做修改，在这个事务并提交前，这条记录的数据就处于不一致状态；这时，另一个事务也来读取同一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些“脏”的数据，并据此做进一步的处理，就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象地叫做“脏读”

不可重复读：一个事务在读取某些数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了！这种现象叫做“不可重复读”。

幻读：一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据，却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据，这种现象就称为“幻读”

上述出现的问题都是数据库读一致性的问题，可以通过事务的隔离机制来进行保证。

数据库的事务隔离越严格，并发副作用就越小，但付出的代价也就越大，因为事务隔离本质上就是使事务在一定程度上串行化，需要根据具体的业务需求来决定使用哪种隔离级别

脏读不可重复读幻读 read uncommitted√√√read committed
√√repeatable read

√serializable

可以通过检查 InnoDB_row_lock 状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况：

mysql  show status like  innodb_row_lock% 
+-------------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------------+-------+
| Innodb_row_lock_current_waits | 0 |
| Innodb_row_lock_time | 18702 |
| Innodb_row_lock_time_avg | 18702 |
| Innodb_row_lock_time_max | 18702 |
| Innodb_row_lock_waits | 1 |
+-------------------------------+-------+
-- 如果发现锁争用比较严重，如 InnoDB_row_lock_waits 和 InnoDB_row_lock_time_avg 的值比较高

3、InnoDB 的行锁模式及加锁方法

共享锁（S）：又称读锁(lock in share mode)。允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 S 锁，则事务 T 可以读 A 但不能修改 A，其他事务只能再对 A 加 S 锁，而不能加 X 锁，直到 T 释放 A 上的 S 锁。这保证了其他事务可以读 A，但在 T 释放 A 上的 S 锁之前不能对 A 做任何修改。  排他锁（X）：又称写锁(for update)。允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务取得相同的数据集共享读锁和排他写锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 X 锁，事务 T 可以读 A 也可以修改 A，其他事务不能再对 A 加任何锁，直到 T 释放 A 上的锁。

mysql InnoDB 引擎默认的修改数据语句：update,delete,insert 都会自动给涉及到的数据加上排他锁，select 语句默认不会加任何锁类型，如果加排他锁可以使用 select …for update 语句，加共享锁可以使用 select … lock in share mode 语句。所以加过排他锁的数据行在其他事务中是不能修改数据的，也不能通过 for update 和 lock in share mode 锁的方式查询数据，但可以直接通过 select …from…查询数据，因为普通查询没有任何锁机制。

4、InnoDB 行锁实现方式

InnoDB 行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，这一点 MySQL 与 Oracle 不同，后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB 这种行锁实现特点意味着：只有通过索引条件检索数据，InnoDB 才使用行级锁，否则，InnoDB 将使用表锁！

1、在不通过索引条件查询的时候，innodb 使用的是表锁而不是行锁

create table tab_no_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;
insert into tab_no_index values(1, 1),(2, 2),(3, 3),(4, 4

session1session2set autocommit=0 select * from tab_no_index where id = 1;set autocommit=0 select * from tab_no_index where id =2select * from tab_no_index where id = 1 for update

select * from tab_no_index where id = 2 for update;

session1 只给一行加了排他锁，但是 session2 在请求其他行的排他锁的时候，会出现锁等待。原因是在没有索引的情况下，innodb 只能使用表锁。

2、创建带索引的表进行条件查询，innodb 使用的是行锁

create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;
alter table tab_with_index add index id(id);
insert into tab_with_index values(1, 1),(2, 2),(3, 3),(4, 4

session1session2set autocommit=0 select * from tab_with_indexwhere id = 1;set autocommit=0 select * from tab_with_indexwhere id =2select * from tab_with_indexwhere id = 1 for update

select * from tab_with_indexwhere id = 2 for update;

3、由于 mysql 的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，所以虽然是访问不同行的记录，但是依然无法访问到具体的数据（这里是表锁）

alter table tab_with_index drop index id;
insert into tab_with_index values(1, 4

session1session2set autocommit=0set autocommit=0select * from tab_with_index where id = 1 and name= 1 for update

select * from tab_with_index where id = 1 and name= 4 for update 虽然 session2 访问的是和 session1 不同的记录，但是锁的是具体表，所以需要等待锁

感谢各位的阅读，以上就是“MySQL 之 InnoDB 中锁的情况分析”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对 MySQL 之 InnoDB 中锁的情况分析这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是丸趣 TV，丸趣 TV 小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！