MySQL(InnoDB)锁详解

本文详细介绍了MySQL InnoDB存储引擎的锁机制,包括表锁与行锁的概念、区别,以及InnoDB支持的共享锁、排他锁、意向锁、自增锁等类型。重点讨论了行锁的实现,如记录锁、间隙锁和临键锁,并解释了为何InnoDB采用临键锁以防止幻读问题。同时,文章也提到了如何利用锁解决脏读、不可重复读和幻读问题,以及如何避免死锁。

表锁,行锁
锁是用于管理不同事务对共享资源的并发访问
表锁与行锁的区别:
锁定粒度:表锁 > 行锁
加锁效率:表锁 > 行锁
冲突概率:表锁 > 行锁
并发性能:表锁 < 行锁
InnoDB存储引擎支持行锁和表锁(另类的行锁),InnoDB的表锁是通过行锁把所有行都锁住实现的,他本身是不支持表锁的。

InnoDB锁类型
这八种锁中,后面三种锁只能算是行锁的算法
共享锁(行锁):Shared Locks l
排它锁(行锁):Exclusive Locks l
意向锁共享锁(表锁):Intention Shared Locks l
意向锁排它锁(表锁):Intention Exclusive Locks l
自增锁:AUTO-INC Locks

行锁的算法
记录锁 Record Locks l
间隙锁 Gap Locks l
临键锁 Next-key Locks

共享锁:
又称为读锁,简称S锁,顾名思义,共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁, 都能访问到数据,但是只能读不能修改;
加锁方式: select * from users WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;
释锁:commit/rollback

排他锁:
又称为写锁,简称X锁,排他锁不能与其他锁并存,如一个事务获取了一个数据行的排他 锁,其他事务就不能再获取该行的锁(共享锁、排他锁),只有该获取了排他锁的事务是可以对 数据行进行读取和修改,(其他事务要读取数据可来自于快照)
加锁方式: delete / update / insert 默认加上X锁; SELECT * FROM table_name WHERE … FOR UPDATE
释锁: commit/rollback

InnoDB行锁到底锁了什么?
InnoDB的行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的。
只有通过索引条件进行数据检索,InnoDB才使用行级锁,否则,InnoDB 将使用表锁(锁住索引的所有记录)
主键索引是条件时加1把锁,二级索引是条件时加2把锁,条件不加索引时,锁住整个表。
表锁:lock tables xx read/write;

意向共享锁(IS) 表示事务准备给数据行加入共享锁,即一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁, 意向共享锁之间是可以相互兼容的
意向排它锁(IX) 表示事务准备给数据行加入排他锁,即一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁, 意向排它锁之间是可以相互兼容的
意向锁(IS、IX)是InnoDB数据操作之前自动加的,不需要用户干预
意义:
当事务想去进行锁表时,可以先判断意向锁是否存在,存在时则可快速返回该表不能 启用表锁
意向锁是表锁,一张表只有一个,就像是一个true,false标记。

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’;
默认取值1,代表连续,事务未提交ID永久丢失,表中的自增id就会不连续,建议不要改默认值。

临键锁
在这里插入图片描述
Next-key locks: 锁住记录+区间(左开右闭) 当sql执行按照索引进行数据的检索时,查询条件为范围查找(between and、<、>等)并有数 据命中则此时SQL语句加上的锁为Next-key locks,锁住索引的记录+区间(左开右闭)
InnoDB的引擎会用1,4,7,10(根据索引字段的关键字去划分区间,这个例子中索引字段是id,关键字是1,4,7,10,id是不自增长的)把索引划分为5个区间,都是左开右闭区间,如果搜索过程是type=range,即通过范围查询而且走了索引,还命中了数据,会锁住命中数据的区间以及下一个区间。
为甚InnoDB选择临键锁作为行锁的默认算法?
是为了解决幻读的问题,因为B+树是从左到右,从小到大排列的,把命中数据的区间以及相邻区间锁住,就插不进数据了。

间隙锁
在这里插入图片描述
Gap locks: 锁住数据不存在的区间(左开右开) 当sql执行按照索引进行数据的检索时,查询条件的数据不存在,这时SQL语句加上的锁即为 Gap locks,锁住索引不存在的区间(左开右开)

记录锁
在这里插入图片描述
Record locks: 锁住具体的索引项 当sql执行按照唯一性(Primary key、Unique key)索引进行数据的检索时,查询条件等值匹 配且查询的数据是存在,这时SQL语句加上的锁即为记录锁Record locks,锁住具体的索引项。
如果索引不是唯一索引或逐渐索引,而是一个普通索引且查询条件是等值匹配,还命中了数据,这时会锁住(1,7)开区间。

利用锁怎么解决脏读?
脏读的主要原因是在数据插入的时候允许其他人读取这个数据,如果在插入这条数据时加上X锁(排它锁,写锁),其他事务就读不到这条数据了,解决了脏读。
不可重复读是因为第一次查询没有把数据锁定,如果加上S锁(共享锁,读锁),其他事务就不能进行修改了。
幻读,一般是查询范围的时候会出现,加临键锁。

死锁
多个并发事务(2个或者以上);
每个事务都持有锁(或者是已经在等待锁);
每个事务都需要再继续持有锁;
事务之间产生加锁的循环等待,形成死锁。

死锁的避免
1)类似的业务逻辑以固定的顺序访问表和行。
2)大事务拆小。大事务更倾向于死锁,如果业务允许,将大事务拆小。
3)在同一个事务中,尽可能做到一次锁定所需要的所有资源,减少死锁概 率。
4)降低隔离级别,如果业务允许,将隔离级别调低也是较好的选择
5)为表添加合理的索引。可以看到如果不走索引将会为表的每一行记录添 加上锁(或者说是表锁)

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