mysql中的锁机制深入讲解
前言
为了保证数据的一致完整性，任何一个数据库都存在锁定机制。锁定机制的优劣直接应想到一个数据库系统的并发处理能力和性能，所以锁定机制的实现也就成为了各种数据库的核心技术之一。
大概几个月之前项目中用到事务，需要保证数据的强一致性，期间也用到了mysql的锁，但当时对mysql的锁机制只是管中窥豹，所以本文打算总结一下mysql的锁机制。
本文主要论述关于mysql锁机制，mysql版本为5.7，引擎为innodb，由于实际中关于innodb锁相关的知识及加锁方式很多，所以没有那么多精力罗列所有场景下的加锁过程并加以分析，仅根据现在了解的知识，结合官方文档，说说自己的理解，如果发现有不对的地方，欢迎指正。
概述
总的来说，InnoDB共有七种类型的锁：
- 共享/排它锁(SharedandExclusiveLocks)
- 意向锁(IntentionLocks)
- 记录锁(RecordLocks)
- 间隙锁(GapLocks)
- 临键锁(Next-keyLocks)
- 插入意向锁(InsertIntentionLocks)
- 自增锁(Auto-incLocks)
mysql锁详解
1.共享/排它锁(SharedandExclusiveLocks)
- 共享锁（ShareLocks，记为S锁），读取数据时加S锁
- 排他锁（eXclusiveLocks，记为X锁），修改数据时加X锁
使用的语义为：
- 共享锁之间不互斥，简记为：读读可以并行
- 排他锁与任何锁互斥，简记为：写读，写写不可以并行
可以看到，一旦写数据的任务没有完成，数据是不能被其他任务读取的，这对并发度有较大的影响。对应到数据库，可以理解为，写事务没有提交，读相关数据的select也会被阻塞，这里的select是指加了锁的，普通的select仍然可以读到数据(快照读)。
2.意向锁(IntentionLocks)
InnoDB为了支持多粒度锁机制(multiplegranularitylocking)，即允许行级锁与表级锁共存，而引入了意向锁(intentionlocks)。意向锁是指，未来的某个时刻，事务可能要加共享/排它锁了，先提前声明一个意向。
1、意向锁是一个表级别的锁(table-levellocking)；
2、意向锁又分为：
- 意向共享锁(intentionsharedlock,IS)，它预示着，事务有意向对表中的某些行加共享S锁；
- 意向排它锁(intentionexclusivelock,IX)，它预示着，事务有意向对表中的某些行加排它X锁；
加锁的语法为：
select...lockinsharemode;要设置IS锁； select...forupdate;要设置IX锁；
事务要获得某些行的S/X锁，必须先获得表对应的IS/IX锁，意向锁仅仅表明意向，意向锁之间相互兼容，兼容互斥表如下：
IS
IX
IS
兼容
兼容
IX
兼容
兼容
虽然意向锁之间互相兼容，但是它与共享锁/排它锁互斥，其兼容互斥表如下:
S
X
IS
兼容
互斥
IX
互斥
互斥
排它锁是很强的锁，不与其他类型的锁兼容。这其实很好理解，修改和删除某一行的时候，必须获得强锁，禁止这一行上的其他并发，以保障数据的一致性。
3.记录锁(RecordLocks)
记录锁，它封锁索引记录，例如(其中id为pk)：
createtablelock_example(idsmallint(10),namevarchar(20),primarykeyid)engine=innodb;
数据库隔离级别为RR，表中有如下数据：
10,zhangsan
20,lisi
30,wangwu
select*fromtwhereid=1forupdate;
其实这里是先获取该表的意向排他锁(IX)，再获取这行记录的排他锁(我的理解是因为这里直接命中索引了)，以阻止其他事务插入，更新，删除id=1的这一行。
4.间隙锁(GapLocks)
间隙锁，它封锁索引记录中的间隔，或者第一条索引记录之前的范围，又或者最后一条索引记录之后的范围。依然是上面的例子，InnoDB，RR：
select*fromlock_example whereidbetween8and15 forupdate;
这个SQL语句会封锁区间(8,15)，以阻止其他事务插入id位于该区间的记录。
间隙锁的主要目的，就是为了防止其他事务在间隔中插入数据，以导致“不可重复读”。如果把事务的隔离级别降级为读提交(ReadCommitted,RC)，间隙锁则会自动失效。
5.临键锁(Next-keyLocks)
临键锁，是记录锁与间隙锁的组合，它的封锁范围，既包含索引记录，又包含索引区间。
默认情况下，innodb使用next-keylocks来锁定记录。但当查询的索引含有唯一属性的时候，Next-KeyLock会进行优化，将其降级为RecordLock，即仅锁住索引本身，不是范围。
举个例子，依然是如上的表lock_example，但是id降级为普通索引(key)，也就是说即使这里声明了要加锁(forupdate)，而且命中的是索引，但是因为索引在这里没有UK约束，所以innodb会使用next-keylocks，数据库隔离级别RR：
事务A执行如下语句，未提交：
select*fromlock_examplewhereid=20forupdate;
事务B开始，执行如下语句，会阻塞：
insertintolock_examplevalues('zhang',15);
如上的例子，事务A执行查询语句之后，默认给id=20这条记录加上了next-keylock，所以事务B插入10(包括)到30(不包括)之间的记录都会阻塞。临键锁的主要目的，也是为了避免幻读(PhantomRead)。如果把事务的隔离级别降级为RC，临键锁则也会失效。
6.插入意向锁(InsertIntentionLocks)
对已有数据行的修改与删除，必须加强互斥锁(X锁)，那么对于数据的插入，是否还需要加这么强的锁，来实施互斥呢？插入意向锁，孕育而生。
插入意向锁，是间隙锁(GapLocks)的一种（所以，也是实施在索引上的），它是专门针对insert操作的。多个事务，在同一个索引，同一个范围区间插入记录时，如果插入的位置不冲突，不会阻塞彼此。
InsertIntentionLocksignalstheintenttoinsertinsuchawaythatmultipletransactionsinsertingintothesameindexgapneednotwaitforeachotheriftheyarenotinsertingatthesamepositionwithinthegap.
举个例子(表依然是如上的例子lock_example，数据依然是如上)，事务A先执行，在10与20两条记录中插入了一行，还未提交：
insertintotvalues(11,xxx);
事务B后执行，也在10与20两条记录中插入了一行：
insertintotvalues(12,ooo);
因为是插入操作，虽然是插入同一个区间，但是插入的记录并不冲突，所以使用的是插入意向锁，此处A事务并不会阻塞B事务。
7.自增锁(Auto-incLocks)
自增锁是一种特殊的表级别锁（table-levellock），专门针对事务插入AUTO_INCREMENT类型的列。最简单的情况，如果一个事务正在往表中插入记录，所有其他事务的插入必须等待，以便第一个事务插入的行，是连续的主键值。
AUTO-INClockisaspecialtable-levellocktakenbytransactionsinsertingintotableswithAUTO_INCREMENTcolumns.Inthesimplestcase,ifonetransactionisinsertingvaluesintothetable,anyothertransactionsmustwaittodotheirowninsertsintothattable,sothatrowsinsertedbythefirsttransactionreceiveconsecutiveprimarykeyvalues.
举个例子(表依然是如上的例子lock_example)，但是id为AUTO_INCREMENT，数据库表中数据为：
1,zhangsan
2,lisi
3,wangwu
事务A先执行，还未提交：insertintot(name)values(xxx);
事务B后执行：insertintot(name)values(ooo);
此时事务B插入操作会阻塞，直到事务A提交。
总结
以上总结的7种锁，个人理解可以按两种方式来区分：
1.按锁的互斥程度来划分，可以分为共享、排他锁；
- 共享锁(S锁、IS锁)，可以提高读读并发；
- 为了保证数据强一致，InnoDB使用强互斥锁(X锁、IX锁)，保证同一行记录修改与删除的串行性；
2.按锁的粒度来划分，可以分为：
- 表锁：意向锁(IS锁、IX锁)、自增锁；
- 行锁：记录锁、间隙锁、临键锁、插入意向锁；
其中
- InnoDB的细粒度锁(即行锁)，是实现在索引记录上的(我的理解是如果未命中索引则会失效)；
- 记录锁锁定索引记录；间隙锁锁定间隔，防止间隔中被其他事务插入；临键锁锁定索引记录+间隔，防止幻读；
- InnoDB使用插入意向锁，可以提高插入并发；
- 间隙锁(gaplock)与临键锁(next-keylock)只在RR以上的级别生效，RC下会失效；
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。