mysql锁

一. latch 与 lock 简介

latch一般称为闩(shuan)锁，锁定时间必须非常短，否则性能会大幅降低。InnoDB中分为mutex和rwlock，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。

lock的对象是事务，用来锁定数据库中的对象，如表页行等，在事务回滚或者提交后释放，有死锁机制。

二. lock详解

InnoDB存储引擎实现了两种标准的行级锁：

• SLock 读锁
• XLock 写锁

以及对应的表级意向锁

• IS Lock 事务想要获得一张表中某几行的读锁
• IX Lock 事务想要获得一张表中某几行的写锁

1. 什么是意向锁？
   意向锁的存在是为了在行级加锁的同时，能让更粗粒度，即页、表、库上，加上锁。InnoDB的意向锁没那么复杂，仅仅是在行级加锁的同时，给表加上锁。
   InnoDB存储引擎支持多粒度锁定，也就是事务允许在行级和表级上同时加锁，是通过意向锁来实现的。

2. 意向锁和标准锁的区别和联系？
   意向锁之间都是兼容的，因为意向锁仅仅代表表中有行需要读或者写，如果会和别的锁发生冲突，那么在更细粒度级就会发生。

三. 一致性非锁定读

一致性非锁定读：读取快照数据，所以不需要等待写锁的释放。通过undo段实现。默认读取方式。

• 读提交： 事务提交后，所有进程都可以看到改动。读取最新快照信息。
• 可重复读：在一个事物中重复读一个数据的值，值不变。读取事务开始时的快照信息。

好处：提高了数据库的并发性。

技术：多版本并发控制MVCC。

四. 一致性锁定读

select for update: 对读取的行记录加一个写锁
select lock in share mode: 对读取的行记录加一个读锁

五. 自增长和锁

通过参数innodb_autoinc_lock_mode来决定自增加锁策略，共三种012。默认为1。

六. 外键和锁

对于一个外键列，如果没有显示地对这个列加索引，innodb引擎会自动对其加一个索引，这样可以避免表锁。

对于外键的更新和插入，首先需要查询父表的记录，对父表加一个读锁，如果这时候父表已经有了写锁，则操作被阻塞。

七. 锁的算法

InnoDB有三种行锁算法：

• Record Lock：单个行记录上的锁。 会锁住索引记录，若没有索引，会锁住隐式的主键。
• Gap Lock：间隙锁，锁定一个范围，不包含记录本身。（x, y）
• Next-Key Lock【间隙锁】: Record Lock + Gap Lock (x, y]， innoDB对于行查询的默认锁定算法。当查询的索引含有唯一属性时，降级为Record Lock。

innoDB存储引擎会对辅助索引下一个键值，加上gap lock，即辅助索引会锁住前后两个区间 ，目的是为了防止幻象问题。

这里还要重点注意一下，边界值是停下来的值，而不单纯是范围，比如说有四条记录(5, 5), (10, 10), (15, 15), (20, 20) 前者是主键索引，后者是辅助索引。
我们逆序搜索c>=15 && c<=20的时候，会搜到10这条记录，然后会锁死(5, 10)，并不是只锁[15, 20]以及相邻的[10, 15]就可以了，要注意搜索终止的位置！！！

八. Phantom Problem 幻象问题

幻象问题是指在同一事务下，连续执行两次同样的sql语句出现了不同的结果。

在默认的可重复读事务隔离级别下，InnoDB采用Next-Key Locking机制来避免幻象问题。

为了提高系统的并发性，可以考虑通过读提交的隔离级别+binlog_format=row的方式来替代间隙锁。

九. 脏读

脏页： 缓冲池中已经被修改的页。不影响数据一致性。
脏数据：还未提交的已经被修改的数据。

脏读：在不同事务下，当前事务可以读到脏数据。
发生隔离级别：读未提交。
读未提交应用场景：replication环境中的不需要精确返回值的slave节点。

十. 不可重复读

不可重复读：读到已经提交的数据。
解决方法：next-key lock算法

十一. 阻塞

参数：
innodb_lock_wait_timeout：控制等待的时间（默认50秒）
innodb_rollback_on_timeout：设定是否在等待超市时对进行中的事务进行回滚操作（默认不回滚）

必须提前决定在出现异常的时候，是对事务进行提交还是回滚。

十二. 死锁

死锁：指两个或两个以上的事务在并发执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象。发生的概率通常比较小，随事务的数量、每个事务操作的数量、操作数据的集合的增长而增长。

解决方法1：超时
当两个事务互相等待超过一定时间后，将其中一个事务回滚。

解决方法2: 等待图
innodb引擎采用的方法，是一种主动检测死锁的方法。
需要保存两种信息：1. 锁的信息链表 2. 事务的等待链表
边 t1->t2：事务t1等待事务t2占有的资源。
通过dfs检测回路，如果有回路，那么就存在死锁，innodb会回滚undo量最小的事务。

十三. 锁升级

锁升级：将当前锁的粒度降低。行锁->页锁->表锁
目的：保护系统资源，节省维护锁的内存，提高效率。
innodb：不存在锁升级，使用位图方式管理锁，锁多个对象和单个对象开销相同。