Mysql锁详解

 前言

MySQL中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）；
• BDB 存储引擎采用的是页面锁（page-level locking），但也支持表级锁；
• 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。

从对数据操作的类型来看，可以分为：

1. 读锁（共享锁）：事务T对数据对象A加上读锁，则事务T只可以读A不能修改，其他事务也只能对数据A加读锁。
2. 写锁（排它锁）：事务T对数据对象A加上写锁，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。

一、表级锁、行级锁、页面锁的区别

• 表级锁：偏向MyISM存储引擎，开销小，加锁块；无死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
• 行级锁：偏向InnoDB存储引擎，开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。 InnoDB与MyISAM最大不不同有两点，一是支持事务，                         二 是采用了行级锁
• 页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般。

表级锁更适合于以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用，如Web应用； 而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据，同时又有并发查询的应用，如一些在线事务处理（OLTP）系统。

二、MyISAM表锁

2.1 查看表锁争用情况

• Table_locks_immediate 表示立即释放表锁数
• Table_locks_waited 表示需要等待的表锁数

如果waited值比较大，说明存在严重的表锁争用情况。

2.2 如何加表锁

MyISAM 在执行查询语句（SELECT）前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT 等）前，会自动给涉及的表加写锁，这个过程并不需要用户干预，如果需要显式加锁，必须同时取得所有涉及到表的锁。例如：

Lock tables 表1 read local, 表2 read local;
Select sum(total) from 表1;
Select sum(total) from 表2;
Unlock tables;

2.3 MyISAM锁调度

MyISAM 存储引擎的读锁和写锁是互斥的，读写操作是串行的。那么，一个进程请求某个 MyISAM 表的读锁，同时另一个进程也请求同一表的写锁，MySQL 如何处理呢？

答案是写进程先获得锁。不仅如此，即使读请求先到锁等待队列，写请求后到，写锁也会插 到读锁请求之前！这是因为 MySQL 认为写请求一般比读请求要重要。这也正是 MyISAM 表 不太适合于有大量更新操作和查询操作应用的原因，因为，大量的更新操作会造成查询操作很难获得读锁，从而可能永远阻塞。

三、InnoDB锁问题

InnoDB默认使用的是行锁：行锁开销大，加锁慢，会出现死锁，锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。

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

除了读锁与写锁之外，为了允许行锁和表锁共存，实现多粒度锁机制，InnoDB 还有两种内部使用的意向锁（Intention Locks），这两种意向锁都是表锁。

• 意向共享锁（IS）：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的 IS 锁。
• 意向排他锁（IX）：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的 IX 锁。

示例SQL准备：

CREATE TABLE demo_innodb_lock(
   id INT(11),
     name VARCHAR(16),
     sex VARCHAR(1)
)ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (1,'100','1');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (1,'200','0');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (2,'90','0');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (3,'400','1');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (4,'300','0');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (5,'500','1');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (6,'600','0');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (7,'700','1');
INSERT INTO demo_innodb_lock VALUES (8,'800','0');
CREATE INDEX idx_id ON demo_innodb_lock(id);
CREATE INDEX idx_name ON demo_innodb_lock(name);

把自动提交关闭

SET autocommit = 0;

示例1：对于UPDATE、DELETE、INSERT语句,InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X)   

此时由于事务没有提交，再开一个窗口对同一行进行更新操作，会发现处于阻塞状态

当第一个窗口中的事务执行commit;后，释放排它锁，如果第二个窗口中锁等待没有超时，则会立即执行

示例2：行锁升级为表锁

在示例准备中我们给id和name创建了索引，但是此时索引失效了，执行更新操作后不提交

在第二个窗口执行更新并提交

此时在第一个窗口中查询发现，id=4的数据并没有发生改变，问题是操作的不是同一行数据，说明此时已经升级为表锁了，原因就是索引失效。

提交窗口一中的事务，释放表锁，再次查询

3.1 InnoDB行锁的实现方式

1. InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，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。
2. 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，但是如果是使用相同的索引键，是会出现锁冲突的。
3. 当表有多个索引的时候，不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行，另外，不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引，InnoDB 都会使用行锁来对数据加锁。
4. 即便在条件中使用了索引字段，但是否使用索引来检索数据是由 MySQL 通过判断不同执行计划的代价来决定的，如果 MySQL 认为全表扫描效率更高，比如对一些很小的表，它就不会使用索引，这种情况下 InnoDB 将使用表锁，而不是行锁。

3.2 间隙锁（Next-Key 锁）

当我们用范围条件而不是相等条件检索数据，并请求共享或排他锁时，InnoDB 会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁；对于键值在条件范围内但并不存在的记录，叫做“间隙

（GAP)”，InnoDB 也会对这个“间隙”加锁，这种锁机制就是所谓的间隙锁（Next-Key 锁）。

示例：

此时去执行这样一条更新语句时，由于数据库中没有id=2的数据，那么就意味着存在间隙。

窗口1中事务没提交的情况下，在窗口2插入一条ID=2的数据，发现插入不进去，证明了是存在间隙锁的；提交窗口1中的事务后，窗口2中SQL执行成功。

InnoDB 使用间隙锁的目的，一方面是为了防止幻读，以满足相关隔离级别的要求，另外一方面，是为了满足其恢复和复制的需要。